Wir leben in einem Zeitalter voller Roboter – sowohl diejenigen, die auf Befehle einer Person reagieren, als auch diejenigen, die autonom auf ein Programm reagieren, das in ihrem Betriebssystem platziert ist. Unabhängig von ihrer Funktionsweise, und noch grundlegender, sind Roboter Werkzeuge, die sich wiederholende oder gefährliche Aufgaben ausführen sollen, oft in Situationen, die hohe Präzision erfordern oder als menschlicher Stellvertreter dienen. Interessanterweise sind Roboter seit der Antike auch ein fester Bestandteil der Belletristik – eines der frühesten Beispiele war der bronzene Riese Talos in Homers IIiad. Sie wurden auch als ausgefeilte Metapher für die Beziehung der Menschheit zur Technologie verwendet. Ob der Begriff „Roboter“ also eine Vision von Frankenstein oder Tickle Me Elmo heraufbeschwört, sie sind nicht mehr nur eine Erfindung fruchtbarer Fantasien und die Abhängigkeit der Menschheit wächst exponentiell. Roboter spielen beispielsweise in der Amateurastronomie zunehmend eine bedeutende Rolle – das Bild, das diese Diskussion begleitet, wurde durch Roboterassistenz erzeugt.
Roboterwurde erstmals von Karel Capek, einem tschechischen Theaterautor, in seinem Science-Fiction-Stück von 1921 verwendet. R.U.R. (Rossums Universal Robots) . Es wurde von seinem Bruder geprägt und stammt aus dem tschechischen und slowakischen WortJob(ein Zwangsarbeiter oder Leibeigener) undrobotisieren(zum Sklaven), die seit dem zehnten Jahrhundert verwendet werden. In dem Stück stellt Rossums Fabrik mechanische Sklaven her, die ein menschliches Aussehen haben. Diese Mechanismen wurden von den Menschen, die ihnen begegneten, zum Objekt des Missbrauchs, bis sie Emotionen bekamen und sich zusammenschlossen, um ihre Peiniger zu revoltieren. Schließlich erobern sie die Welt und dezimieren die Menschheit, erkennen aber bald die Hohlheit ihres Sieges, weil sie ihre Spezies nicht reproduzieren und verewigen können. Als letzte Wendung der Handlung löst der letzte verbliebene Mensch, der zum Glück ein Wissenschaftler ist, dieses Problem, indem er einen männlichen und weiblichen Roboter erschafft, bevor auch er abläuft.
Das Thema Roboter als Objekt des Misstrauens und der Angst hat vor Capeks Stück literarische Wurzeln geschlagen, als Mary Wollstonecraft Shelley veröffentlicht, was als erstes Science-Fiction-Werk gilt. Frankenstein oder der moderne Prometheus – im Jahr 1818. In Shellys Geschichte wendet sich ein übermenschliches, intelligentes und vollständig künstlich geschaffenes Wesen gegen seinen Schöpfer und vernichtet ihn, um sich vor Verfolgung zu retten. Der Protagonist der Geschichte, Frankensteins Monster, gilt als der erste Roboter in der Literatur und schuf eine Vorlage für Hunderte von Robotercharakteren, die folgten.
Es gibt jedoch andere, viel wohlwollendere Beispiele in der Belletristik, die Roboter als furchterregend oder gefährlich ablehnen. Denken Sie an den geliebten Tin Man, der zum ersten Mal in auftauchte L. Frank Baum’s der wunderbare Zauberer von Oz , veröffentlicht im Jahr 1900. Robby the Robot wurde einer der berühmtesten Roboter, die im Kino auftraten, als er 1957 eine prominente Rolle in dem Film übernahm. Verbotener Planet , als weiteres Beispiel. K-9 war ein ständiger Begleiter im langen Leben Dr. wer Fernsehserie der BBC und Marvin, der depressive und paranoide Roboter, erhielt in Douglas Adams . völlig unerwartete Eigenschaften Per Anhalter durch die Galaxis . Es gibt viele, viele mehr.
Orion Deep Field (Detail von M78)
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Der führende Vertreter der passiven und praktischen Robotik musste sein Isaac asimov , Doktor der Biochemie, und der weltweit produktivste Autor von Science-Fiction und Popular Science, der 1992 verstarb. Asimovs markantester Beitrag zur Science-Fiction war die Nachbildung des Roboters als wissenschaftliches Werkzeug und nicht als räuberisches Monster . Er stellte Roboter als logische Konstruktionsschöpfungen mit intelligenten Schutzvorrichtungen gegen Missbrauch dar. Konflikte entstanden aus dem Zusammenspiel der Roboterprogrammierung, bekannt als die Drei Gesetze der Robotik und unerwartete Situationen oder menschliches Unverständnis für ihre humanoiden Werkzeuge. Asimov begann seine Robotergeschichten, bevor Computer oder Computerprogrammierung allgemein bekannt waren, aber er nahm viele der Probleme richtig vorweg, mit denen echte Softwareautoren und -benutzer konfrontiert waren.
Das Konzept einer von Menschenhand geschaffenen Schöpfung, die an Stelle ihres Schöpfers auftreten soll, lässt sich viel weiter in der Geschichte zurückverfolgen. Zum Beispiel eines der ersten aufgezeichneten Designs eines Roboters, hergestellt von Leonardo da Vinci irgendwann um 1495 wurde in den 1950er Jahren in Da Vincis Notizbüchern wiederentdeckt. Seine detaillierten Zeichnungen zeigten einen mechanischen Ritter, der sich aufsetzen, seinen Arm bewegen und seinen Kopf drehen konnte. Leider ist nicht bekannt, ob Leonardos Mechaniker jemals gebaut wurde, aber seine Zeichnungen sind wunderbar!
Nikola Tesla gilt als eines der ersten robotergesteuerten Geräte konstruiert zu haben, als er 1898 im Madison Square Garden erfolgreich ein funkgesteuertes Boot der Öffentlichkeit vorführte. Er stellte sich ferngesteuerte Torpedos für die Marine vor, die den Bediener über Funk mit der Waffe verbinden. Es basierte auf mehreren Patenten, die unter sein Dachkonzept namens Teleautomation fielen. Er schlug auch vor, die Teleautomatisierung mit ferngesteuerten Flugzeugen und Bodenfahrzeugen zu verwenden, und sagte genau voraus, dass Maschinen irgendwann in der Zukunft ihre eigene Intelligenz besitzen würden.
Wir lehren unseren Kindern Geschichte als einen linearen Verlauf, bei dem ein Ereignis zu einem anderen führt, das mehr oder weniger einer geraden Linie folgt, deren Weg im Laufe der Zeit offensichtlich wird. Dies ist auch die Art und Weise, wie die meisten Erwachsenen die Vergangenheit betrachten, wenn sie nachdenken, aber die Geschichte der Menschheit - unsere Kultur und Erfindungen - ist viel, viel komplizierter. Die Vergangenheit der Menschheit ähnelt eher einem Wassereinzugsgebiet, in dem mehrere kleine Bäche gleichzeitig nach unten rieseln, unerwartet zusammenlaufen und größere Ströme bilden, die sich schließlich zu dem mächtigen Fluss verbinden, den wir Geschichte nennen. Anstatt die Geschichte als das Inhaltsverzeichnis eines Buches zu betrachten, ist es tatsächlich zutreffender, sich die Vergangenheit der Menschheit als den Index eines Buches vorzustellen, in dem ein Element viele Hinweise auf andere durch Ursache und Wirkung hat. Geschichte ist eigentlich ein vernetztes Netz wie das Internet. Die Innovation, die unsere zunehmende Abhängigkeit von Robotern antrieb, stammt beispielsweise von einer anderen einzigartig bemerkenswerten Erfindung, die unser ganzes Leben beeinflusst und auf der unsere moderne Gesellschaft heute basiert – dem Computer.
Orion Deep Field (Detail der Gürtelsterne)
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Als der Computer in den 1950er Jahren von Wirtschaft und Industrie angenommen wurde, war ein Gefühl von Furcht langsam verbreitete sich unter den Arbeitern, dass ihre harte Arbeit, ihr Engagement, ihre Loyalität und ihr Lebensunterhalt verharmlost und von einer Maschine an sich gerissen werden könnten. Dieser Verdacht ist im Laufe der Zeit nicht ganz verschwunden. Vielleicht ist es zusammen mit dem zeitgenössischen Konzept des Outsourcing einfach zu einer der verstandenen wirtschaftlichen Realitäten des Lebens geworden. Es gab jedoch einen aufschlussreichen Film mit dem Titel Schreibtisch-Set , das 1957 veröffentlicht wurde und sich um ein fiktives Rundfunknetzwerk drehte, das Computer erwarb, um die durch eine bevorstehende Fusion erwartete Arbeitsbelastung auszugleichen. Zu dieser Zeit begannen Computer bereits, ganze Büros von Büroangestellten zu ersetzen, und die meisten Amerikaner wussten nicht viel über diese Geräte. Der Film half dabei, diejenigen, die ihn sahen, auf die Veränderungen vorzubereiten, die Computer in der Gesellschaft im Allgemeinen bewirken würden. Im Wesentlichen eine romantische Komödie, wurde die Moral der Geschichte von einer der Hauptfiguren ausgedrückt: Ein Computer ist kein Monster, das den Menschen die Arbeit wegnimmt, sondern ein Werkzeug, das ihre Arbeit einfacher und angenehmer macht. Diese vereinfachende Erklärung übersieht natürlich, dass der einfachere Job etwas ganz anderes sein kann!
Ungeachtet dessen, als die Computertechnologie in den letzten Jahrzehnten mit der Robotikforschung zusammenlief, entzündete sich die Explosion der Alltagsroboter und ihrer Nützlichkeit als mechanische Diener.
Heute sind Roboter in der Massenproduktion von Produkten produktiv, bei denen wiederholbare Präzision erforderlich ist. Autohersteller , zum Beispiel, verlassen sich zunehmend auf Industrieroboter, um Autos zu lackieren, zu schweißen und bei der Montage zu helfen, und die Ergebnisse haben die Zuverlässigkeit und Qualität ihrer Waren erheblich verbessert. Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTS) werden in der Lagerhaltung verwendet, um Materialien entlang eingebetteter Drähte zu bewegen oder sich auf die Laserführung für die Navigation innerhalb der Einrichtung zu verlassen. In Krankenhäusern transportiert das AGV Medikamente oder Patientenmahlzeiten zu Pflegestationen und kehrt nach Beendigung wieder zu seiner Ladestation zurück und wartet auf die nächste Aufgabe – alles ohne Eingriff.
Roboter werden in unseren Häusern willkommen geheißen, da Staubsauger , Rasenmäher und in Japan als Begleiter. Auch die Spielsachen, die wir unseren Kindern schenken, brauchen wir nicht weiter zu suchen – wie zu Beginn dieser Diskussion erwähnt, war einer der heißesten Artikel für Weihnachten 2006 kitzel mich elmo , die neueste Inkarnation eines hochentwickelten Roboterspielzeugs für Jugendliche.
Orion Deep Field (Detail von Pferdekopf und Flammennebel)
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Roboter werden auch bei Aufgaben eingesetzt, die langweilig, schmutzig oder zu gefährlich sind, um das Leben einer Person zu gefährden oder zu erhalten, wie zum Beispiel bei der Bombenentsorgung oder bei der Erforschung des Weltraums. Jede von der NASA, der ESA, Russland, Japan oder einer anderen Raumfahrtnation gesendete Sonde ist ein im Wesentlichen halbautonomer Roboter, von dem die beiden scheinbar unbesiegbar sind Mars-Rover , Spirit und Opportunity, sind die aktuellen Aushängeschilder.
Die Robotik hat ihren Weg in die Amateurastronomie gefunden - Hunderttausende erschwinglicher, tragbarer Teleskope sind heute mit hochentwickelten Computern ausgestattet, die in der Lage sind, automatisch ihre geografische Position, die Tageszeit und das Datum zu erkennen und Objekte am Himmel mit wenigen einfachen Tastenklicks zu lokalisieren vom Beobachter. Diese Geräte erfordern jedoch immer noch, dass sich der Bediener in der Nähe befindet und durch ein Kabel zwischen dem Instrument und einem Handheld-Controller angebunden ist.
In den letzten Jahren, beginnend mit der Jahrtausendwende, wurden Produkte und Software verfügbar, die das Internet nutzten, um die Fernsteuerung von Observatorien und Teleskopen zu ermöglichen. Ursprünglich auf professionelle Einrichtungen beschränkt, die enorme Kosten sowohl für die Ausrüstung als auch für die Kommunikation verursachten, ist der ferngesteuerte Roboterteleskopbetrieb im Budgetbereich motivierter High-End-Astrofotografen wie Rob Geschlecht , der das Bild geschaffen hat, das diese Diskussion begleitet. Sie können die größte Version sehenHier.
Rob ist wohl einer der (wenn nicht) der berühmtesten und talentiertesten Weltraumfotografen der Welt. Rob ist Vater von Zwillingen und lebt mit seiner Frau im Norden von Connecticut, wo er auch Vollzeitarzt in einem Krankenhaus in der Region Hartford ist. Fast zehn Jahre lang produzierte er stimmungsvolle Bilder aus dem Auffahrt neben seinem Haus in der Vorstadt und blieb die ganze Nacht neben seinem Teleskop und seiner Kamera, während sie das Sternenlicht schluckten. Vor etwa achtzehn Monaten machte er einen großen Schritt in der ständigen Suche nach Verbesserung seiner Bilder, indem er ein ferngesteuertes, robotisches Observatorium in den südlichen Zentralbergen von New Mexico eröffnete.
Sein Roboter wird von einer handelsüblichen Glasfaserstruktur gehäutet. Wenn es in Betrieb ist, erscheint das Observatorium wie ein gedrungener, runder Zyklopen, der aufmerksam in den Nachthimmel darüber starrt. Die Sicht wird durch eine astronomische 11-Megapixel-Kamera erreicht, die an einem 20-Zoll-f/8-Ritchey-Chretien-Teleskop befestigt ist. Das Gehirn seiner entfernten Einrichtung wird von einer Reihe von orchestrierten Anwendungen bereitgestellt, die in einem On-Sight-Desktop-Computer untergebracht sind, auf den von überall auf der Welt mit Hochgeschwindigkeit über das Internet zugegriffen werden kann. Im Falle eines unerwarteten Systemausfalls oder Notfalls wird das Support-Personal rund um die Uhr vor Ort Hilfe und Sicherheit bieten.
In jeder klaren Nacht, wenn der Mond nicht sichtbar ist, wird Rob in seinem Büro in Neuengland sitzen und mit seinem südwestlichen Observatorium sprechen. Nachdem das Teleskop seine Zielinformationen erhalten hat, schwenkt und verriegelt es sich in Position, während sich das Auge der Kuppel öffnet und dreht, um eine ungehinderte Sicht auf den Himmel zu bieten. Dann öffnet sich der Kameraverschluss und die nächtliche Aufnahmesitzung beginnt. Sensoren geben Informationen über Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wolkendecke und Windgeschwindigkeit an der Station weiter. Jeder dieser Faktoren kann sich auf den geplanten Bildgebungsplan für die Nacht auswirken, aber der Roboteraufbau ist so konzipiert, dass er eine ständige Wachsamkeit aufrechterhält und das Observatorium abschaltet, wenn sich die Wetterbedingungen über die vorab festgelegten Parameter hinaus verschlechtern. Anstatt wach zu bleiben und sich persönlich um seine Ausrüstung zu kümmern, wie er es viele Jahre zuvor getan hat, geht Rob ins Bett und schläft gut - seine Sternwarte läuft ohne weiteres Eingreifen!
Orion Deep Field (Detail des Großen Nebels - M42)
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Robs Setup ist nicht einzigartig; Dutzende von Amateurastronomen haben ähnliche Situationen eröffnet oder planen diese. Einige befinden sich in Hinterhöfen, während andere sich dank der Verbreitung des Internets auf der anderen Seite des Planeten befinden. Zunehmend nutzen viele Astronomen, sowohl Amateur- als auch Profiastronomen, die nicht das Budget haben, ein persönliches Roboter-Observatorium einzurichten, die stunden- oder nächtlichen Mietinstallationen. Zum Beispiel, Global-rent-a-scope.com bietet Teleskope in verschiedenen Größen an, die sich in den USA, Australien und Afrika befinden. In Europa bietet The Virtual Telescope ein Celestron 11 und ein Takahashi FS-102 an. Das Stonehenge-Observatorium und mein eigenes Amsel-Observatorium stellt separat ein 20-Zoll-Ritchey-Chretien-Instrument zur stündlichen Miete zur Verfügung.
Das in dieser Diskussion vorgestellte Bild bietet eine erstaunliche Vision. Dass dieses Bild mit einem Roboter-Observatorium belichtet wurde, macht es zu einer noch unglaublicheren Leistung. Es repräsentiert über fünfzig Stunden Exposition, die auf dem zentralen Teil des Sternbildes Orion trainiert wurde. Vier Weitfeldaufnahmen mit einem 4-Zoll astrographischen Refraktor wurden nahtlos zusammengefügt, um den Körper dieses Mosaiks zu erstellen, aber auch Bilder mit höherer Auflösung wurden kombiniert, um die Klarheit zu verbessern. Viele in der Amateur-Astrofotografie-Gemeinschaft halten dieses Bild für das beste, das jemals von einem nicht professionellen Astronomen gemacht wurde.
Die Szene zeigt einen Ort, der 1500 Lichtjahre von unserem Wohnort entfernt ist. Es reicht von M78 , unten links, zum Gürtelstern ganz rechts des Jägers, in der oberen linken Ecke. Links und etwas unterhalb der Mitte ist der Pferdekopf- und Flammennebel Region. Oben rechts liegt das Großer Nebel im Orion - dem größten Sterngeburtsgebiet in der Nähe der Erde. Der sich schräg nach rechts unten erstreckende Abschnitt wird mit dem wirbelnden Material des Orion Molekülwolkenkomplex das weit über die Grenzen dieses riesigen Himmelsausschnitts hinausreicht.
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