eng
Выпуск #4/2025
И. Л. Ермолов
Академик И. И. Артоболевский – предвидение будущего. К 120‑летию со дня рождения И. Л. Ермолов
Академик И. И. Артоболевский – предвидение будущего. К 120‑летию со дня рождения И. Л. Ермолов
Просмотры: 235
Академик И. И. Артоболевский – предвидение будущего. К 120‑летию со дня рождения
Академик И. И. Артоболевский – предвидение будущего
К 120‑летию со дня рождения
И. Л. Ермолов
Приходящий юбилей академика И. И. Артоболевского (1905–1977), крупнейшего ученого в области инженерной механики 20 века, дает нам повод обратиться к его творческому наследию и оценить, чтó из предвидения Ивана Ивановича Артоболевского оказалось точным, а в каких вопросах развитие науки и техники пошло иным путем.
«Если кто желает большой опытности, мудрость знает давнопрошедшее и угадывает будущее, знает тонкости слов и разрешение загадок, предузнает ... последствия лет и времен»
(Прем. 8:8).
Иван Иванович с интересом смотрел в будущее, что характеризует крупных ученых. Это отразилось как в его специализированных трудах – например, в книге «Машина. Ее прошлое, настоящее и будущее», так и в разделах научных монографий и учебных пособий (особенно, в разделах введений).
Современники в своих воспоминаниях также отмечают масштабность его личности, «чутье на перспективные идеи» (по акад. К. В. Фролову), его способность уловить значимость новых идей, даже не относящихся к его непосредственным научным интересам.
В своих работах Иван Иванович отмечает, что в его время технологические машины являлись узкоспециализированными, и переход к выпуску других изделий требовал сложной переналадки, а порой и просто был невозможен. Он видит будущий вектор развития машин в создании более универсальных машин, способных выполнять различные технологические операции и быстро переналаживаемых. Действительно, современное машиностроение активно использует такие машины в виде станков с ЧПУ, гибких производственных систем. Наверное, максимальное воплощение этой концепции можно увидеть в промышленной робототехнике, в которой робот стал носителем, средством переноса и управления для разнообразной и разнофункциональной полезной нагрузки.
Современные модели роботов предназначены для использования в десятках технологических операций, их переналадка и с точки зрения смены управляющей программы, и в смене рабочей нагрузки (например, инструмента) занимает подчас секунды и выполняется зачастую в полностью автоматизированном режиме. Поэтому промышленные роботы имеют высочайший коэффициент вторичного использования (хотя, конечно, мы понимаем, что при этом качество выполнения ряда операций не может сравниться с уровнем работы узкоспециализированного оборудования).
В других работах Иван Иванович сетует на необходимость остановки технологического оборудования для переналадки, регулирования, и указывает, что это приводит к снижению ритмичности производства, понижает коэффициент времени рабочего использования технологического оборудования. Выход И. И. Артоболевский видит в «узлах автоматического контроля», программном управлении. И действительно, в современном промышленном оборудовании всё активнее используется адаптивное управление, которое позволяет без остановки робота варьировать достаточно широкий спектр технологических параметров.
Говоря о перспективах применения цифрового управления, И. И. Артоболевский также отмечает, что оно позволит усложнить конфигурации изготовляемых изделий, значительно повысить скорость производственных процессов, увеличить производительность машин. Всё это оправдало себя, поскольку зачастую скорость работы современных автоматических управляемых технологических машин становится недосягаемой для машин, управляемых вручную.
Отдельно Иван Иванович пишет о будущей тенденции технологических машин, когда «программа их работы станет определяться совокупностью громадного количества самых разнообразных механизмов и их сочетанием в общую цепочку, управляющую орудием обработки и обрабатываемым объектом». В несколько видоизмененном виде это нашло свое место в создании сложных мехатронных систем, в которых тенденция середины 20 века «один источник движения (двигатель) – несколько рабочих движений» была заменена современной тенденцией мехатронных систем «один источник движения (двигатель) – одно рабочее движение», координируемых единой цифровой системой управления.
Иван Иванович пишет «…Для отдельных типовых операций или части этих операций удастся создать стандартные блоки программ, а из этих программ – «библиотеки», из которых необходимую программу можно будет брать, как книгу. Программы представится возможным пересылать по почте, обмениваться ими». Сейчас это имеет место в создании цеховых и производственных баз данных и баз знаний, объединенных едиными вычислительными и коммуникационными сетями, технологией «интернета вещей».
Еще необычнее для того времени звучит фраза: «Машины-автоматы будут связаны с устройствами, производящими учет изготовляемой продукции, обработку данных о расходе сырья, подсчет стоимости выпускаемой продукции, а также получающими различные плановые, экономические и статистические показатели, необходимые для эффективного направления производственного процесса. Все эти данные будут передаваться в те цехи и отделы завода, от работы которых зависят основные операции по выпуску продукции». Фактически здесь мы читаем концепцию развития промышленности «Индустрия 4.0», в которой и реализуются многие из этих мыслей.
Другим интересным предвидением является мысль И. И. Артоболевского о том, что, рассматривая робототехнику, нельзя «увлекаться» только вопросами автоматического управления, чем «грешат» многие робототехники современности. Иван Иванович считал, что механика роботов тоже играет важную роль в их эффективности и требует пристального внимания. Это подтверждается, в частности, проводимыми сегодня исследованиями в ИПМех РАН по эргономике рабочего пространства промышленных и мобильных роботов.
И.И. Артоболевский считал, что при создании новых машин надо использовать знания в областях инженерной психологии, биомеханики, прикладной медицины и других отраслей знаний, не связанных, на первый взгляд, непосредственно с устройством машин. Однако, академик Артоболевский следовал подходу, который сейчас называют учетом жизненного цикла изделия/машины, что является крайне актуальным и сегодня.
Вообще, Иван Иванович часто отстаивал точку зрения, что технические науки не являются только прикладными, связанными сугубо с вопросами внедрения результатов фундаментальных исследований в практику. Он видел двунаправленность технических знаний: и исходя из достижений науки, и исходя из «состояния и потребностей техники». Этот подход очень важен сейчас, когда перед нашей страной стоит задача восстановления полного инновационного цикла для обретения технологического суверенитета.
В вопросах развития робототехники академик Артоболевский указывал, что робот не является автоматизированной механической копией человека. Применение роботов позволяет коренным образом изменить самою сущность выполняемой технологической операции. Автор данной статьи полностью поддерживает такой подход и считает его очень современным.
В ряде «модных» направлений Иван Иванович призывал к разумной осторожности, предостерегал от чрезмерных ожиданий быстрого эффекта. Так в 1976 г. он писал: «... я не разделяю оптимизма некоторых математиков, которые считают, что подобный «искусственный интеллект» уже в ближайшем будущем превратит роботов в поэтов и музыкантов, в инженеров и математиков».
Важную роль академик Артоболевский уделял популяризации науки. Иван Иванович считал, что: «Распространение научных знаний <...> достижений науки – это, в сущности, завершающий этап всей научно-исследовательской работы». Это мнение было подкреплено и действием – многолетним председательством И. И. Артоболевского в обществе «Знание».
Он считал педагогическую деятельность «делом чести научного работника». Также Иван Иванович не ограничивался написанием сугубо научных трудов, но уделял значительное внимание написанию научно-популярных и научно-исторических материалов для широкого круга читателей. Сегодня в нашей стране популяризации науки также уделяется большое внимание, в том числе возрождается общество «Знание», учреждены премии за популяризацию науки, созданы специализированные информационные каналы.
Интересно видение академика Артоболевского в кадровом вопросе. Он, в частности, пишет: «Труд <...> будет менее физически утомительным, <...> но он потребует несравненно больше знаний, смекалки, умения». Действительно, доля специалистов в современном производстве, работа которых требует высокой квалификации и/или высшего образования, стала несравнимо выше. При этом Иван Иванович замечает, что у человека в будущем труд все равно потребует напряжения и останется трудом («Труд <...> – не бездумное времяпрепровождение в окружении «мудрых» машин), что подтверждает истину «…в поте лица твоего будешь есть хлеб…» (Быт. 3, 19).
Некоторые штрихи к портрету личности И. И. Артоболевского
Работая над этим материалом, автор столкнулся с рядом фактов биографии академика Артоболевского, которые чрезвычайно интересны и характеризуют его как высоконравственного человека. Поэтому автор посчитал очень полезным включить их в этот текст.
Прежде всего, поразителен следующий факт. Отец И. И. Артоболевского – протоиерей И. А. Артоболевский (1872–1938) – был репрессирован в 1938 году; причислен Русской Православной Церковью к лику святых в чине священномученника в 2000 году. При этом в своих книгах, воспоминаниях Иван Иванович никогда не отрекался от своего отца, а, наоборот, необычайно тепло отзывался о нем. Более того, в своей книге, выходящей в непростую пору 1937 года, он в предисловии на первой странице включает фразу: «Считаю своим приятным долгом выразить благодарность И. А. Артоболевскому за помощь, оказанную им в чтении рукописи и корректур».
Безусловно, это была попытка спасти отца от репрессий. Сам факт этой попытки мог стоить Ивану Ивановичу и карьеры, и благополучия, а может быть, и жизни. Но он мужественно принял это решение.
Другим интересным фактом личности И. И. Артоболевского является его постоянная ориентация на практическое применение результатов своих научных исследований. Это демонстрирует и широчайший спектр вузов, в которых он читал лекции: наряду с классическим университетом, это вузы сельскохозяйственной, авиационной, текстильной, химической и военной направленностей. Помимо этого, именно академиком И. И. Артоболевским было предложено изучать машины не сами по себе, а с учетом особенностей технологических режимов («в рабочих условиях»), в которых они функционируют, то есть с учетом динамики, переменных масс, вибраций и пр.
В целом, во многих воспоминаниях о личности академика И. И. Артоболевского сквозит констатация многосторонности его интересов. Так, академик А. Ю. Ишлинский писал о нём: «Блестящий … инженер и ученый, остроумный, всесторонне образованный человек, общественный деятель, ценитель искусства и любитель спорта». Думается, эти слова характеризуют особенности именно русского крупного ученого, не замыкающегося только в области своих научных интересов, но ощущающего мир в его полноте.
Для автора также особенно дорого, что И. И. Артоболевский много лет возглавлял Комиссию АН СССР по теории и принципам устройства роботов и манипуляторов, преемником которой сегодня является Научный совет по робототехнике и мехатронике Российской академии наук.
Литература
Машина. Ее прошлое, настоящее и будущее / Под ред. И. И. Артоболевского. М.: Молодая гвардия, 1959, 512 с.
Артоболевский И. И. Наука об автоматах // Техника – молодежи. 1954. № 2. С. 1–4.
Артоболевский И.И. Жизнь и наука: воспоминания. М.: Наука, 2005.
Артоболевский И. И. Теория пространственных механизмов. М.: Объединенное научно-техническое издательство ИКТИ, 1937.
Академик Артоболевский: Сб. / Сост. А. М. Лепихов. М.: Знание, 1983.
Боголюбов А. Н. Иван Иванович Артоболевский 1905–1077. М.: Наука, 1982.
Сапрыкина А. А. «Протоиерей Иоанн Артоболевский: новомученик, воспитавший советского академика», https://pravoslavie.ru/101112.html
Сапрыкина А. А. Жизнь замечательных семей. М.: Вольный странник, 2025.
О современных тенденциях развития науки и техники.
Ермолов И. Л. О направлениях работы по совершенствованию подготовки инженерных кадров в России // Инновации. 2022. № 2.
Ermolov I. Industrial robotics review // Robotics: Industry 4.0 Issues & New Intelligent Control Paradigms. – Vol. 272 of Studies in Systems, Decision and Control. – Springer, Cham, 2020.
Ермолов И. Л. О роли промышленной робототехники в развитии промышленности России // Инновации. 2019. № 10. С. 127–130.
Ермолов И. Л. Стратегические вопросы развития российской робототехники // Инновации. 2020. № 2. С. 6.
Автор
Ермолов Иван Леонидович – доктор технических наук, член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе, Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, ученый секретарь научного совета по робототехнике и мехатронике РАН, Москва
К 120‑летию со дня рождения
И. Л. Ермолов
Приходящий юбилей академика И. И. Артоболевского (1905–1977), крупнейшего ученого в области инженерной механики 20 века, дает нам повод обратиться к его творческому наследию и оценить, чтó из предвидения Ивана Ивановича Артоболевского оказалось точным, а в каких вопросах развитие науки и техники пошло иным путем.
«Если кто желает большой опытности, мудрость знает давнопрошедшее и угадывает будущее, знает тонкости слов и разрешение загадок, предузнает ... последствия лет и времен»
(Прем. 8:8).
Иван Иванович с интересом смотрел в будущее, что характеризует крупных ученых. Это отразилось как в его специализированных трудах – например, в книге «Машина. Ее прошлое, настоящее и будущее», так и в разделах научных монографий и учебных пособий (особенно, в разделах введений).
Современники в своих воспоминаниях также отмечают масштабность его личности, «чутье на перспективные идеи» (по акад. К. В. Фролову), его способность уловить значимость новых идей, даже не относящихся к его непосредственным научным интересам.
В своих работах Иван Иванович отмечает, что в его время технологические машины являлись узкоспециализированными, и переход к выпуску других изделий требовал сложной переналадки, а порой и просто был невозможен. Он видит будущий вектор развития машин в создании более универсальных машин, способных выполнять различные технологические операции и быстро переналаживаемых. Действительно, современное машиностроение активно использует такие машины в виде станков с ЧПУ, гибких производственных систем. Наверное, максимальное воплощение этой концепции можно увидеть в промышленной робототехнике, в которой робот стал носителем, средством переноса и управления для разнообразной и разнофункциональной полезной нагрузки.
Современные модели роботов предназначены для использования в десятках технологических операций, их переналадка и с точки зрения смены управляющей программы, и в смене рабочей нагрузки (например, инструмента) занимает подчас секунды и выполняется зачастую в полностью автоматизированном режиме. Поэтому промышленные роботы имеют высочайший коэффициент вторичного использования (хотя, конечно, мы понимаем, что при этом качество выполнения ряда операций не может сравниться с уровнем работы узкоспециализированного оборудования).
В других работах Иван Иванович сетует на необходимость остановки технологического оборудования для переналадки, регулирования, и указывает, что это приводит к снижению ритмичности производства, понижает коэффициент времени рабочего использования технологического оборудования. Выход И. И. Артоболевский видит в «узлах автоматического контроля», программном управлении. И действительно, в современном промышленном оборудовании всё активнее используется адаптивное управление, которое позволяет без остановки робота варьировать достаточно широкий спектр технологических параметров.
Говоря о перспективах применения цифрового управления, И. И. Артоболевский также отмечает, что оно позволит усложнить конфигурации изготовляемых изделий, значительно повысить скорость производственных процессов, увеличить производительность машин. Всё это оправдало себя, поскольку зачастую скорость работы современных автоматических управляемых технологических машин становится недосягаемой для машин, управляемых вручную.
Отдельно Иван Иванович пишет о будущей тенденции технологических машин, когда «программа их работы станет определяться совокупностью громадного количества самых разнообразных механизмов и их сочетанием в общую цепочку, управляющую орудием обработки и обрабатываемым объектом». В несколько видоизмененном виде это нашло свое место в создании сложных мехатронных систем, в которых тенденция середины 20 века «один источник движения (двигатель) – несколько рабочих движений» была заменена современной тенденцией мехатронных систем «один источник движения (двигатель) – одно рабочее движение», координируемых единой цифровой системой управления.
Иван Иванович пишет «…Для отдельных типовых операций или части этих операций удастся создать стандартные блоки программ, а из этих программ – «библиотеки», из которых необходимую программу можно будет брать, как книгу. Программы представится возможным пересылать по почте, обмениваться ими». Сейчас это имеет место в создании цеховых и производственных баз данных и баз знаний, объединенных едиными вычислительными и коммуникационными сетями, технологией «интернета вещей».
Еще необычнее для того времени звучит фраза: «Машины-автоматы будут связаны с устройствами, производящими учет изготовляемой продукции, обработку данных о расходе сырья, подсчет стоимости выпускаемой продукции, а также получающими различные плановые, экономические и статистические показатели, необходимые для эффективного направления производственного процесса. Все эти данные будут передаваться в те цехи и отделы завода, от работы которых зависят основные операции по выпуску продукции». Фактически здесь мы читаем концепцию развития промышленности «Индустрия 4.0», в которой и реализуются многие из этих мыслей.
Другим интересным предвидением является мысль И. И. Артоболевского о том, что, рассматривая робототехнику, нельзя «увлекаться» только вопросами автоматического управления, чем «грешат» многие робототехники современности. Иван Иванович считал, что механика роботов тоже играет важную роль в их эффективности и требует пристального внимания. Это подтверждается, в частности, проводимыми сегодня исследованиями в ИПМех РАН по эргономике рабочего пространства промышленных и мобильных роботов.
И.И. Артоболевский считал, что при создании новых машин надо использовать знания в областях инженерной психологии, биомеханики, прикладной медицины и других отраслей знаний, не связанных, на первый взгляд, непосредственно с устройством машин. Однако, академик Артоболевский следовал подходу, который сейчас называют учетом жизненного цикла изделия/машины, что является крайне актуальным и сегодня.
Вообще, Иван Иванович часто отстаивал точку зрения, что технические науки не являются только прикладными, связанными сугубо с вопросами внедрения результатов фундаментальных исследований в практику. Он видел двунаправленность технических знаний: и исходя из достижений науки, и исходя из «состояния и потребностей техники». Этот подход очень важен сейчас, когда перед нашей страной стоит задача восстановления полного инновационного цикла для обретения технологического суверенитета.
В вопросах развития робототехники академик Артоболевский указывал, что робот не является автоматизированной механической копией человека. Применение роботов позволяет коренным образом изменить самою сущность выполняемой технологической операции. Автор данной статьи полностью поддерживает такой подход и считает его очень современным.
В ряде «модных» направлений Иван Иванович призывал к разумной осторожности, предостерегал от чрезмерных ожиданий быстрого эффекта. Так в 1976 г. он писал: «... я не разделяю оптимизма некоторых математиков, которые считают, что подобный «искусственный интеллект» уже в ближайшем будущем превратит роботов в поэтов и музыкантов, в инженеров и математиков».
Важную роль академик Артоболевский уделял популяризации науки. Иван Иванович считал, что: «Распространение научных знаний <...> достижений науки – это, в сущности, завершающий этап всей научно-исследовательской работы». Это мнение было подкреплено и действием – многолетним председательством И. И. Артоболевского в обществе «Знание».
Он считал педагогическую деятельность «делом чести научного работника». Также Иван Иванович не ограничивался написанием сугубо научных трудов, но уделял значительное внимание написанию научно-популярных и научно-исторических материалов для широкого круга читателей. Сегодня в нашей стране популяризации науки также уделяется большое внимание, в том числе возрождается общество «Знание», учреждены премии за популяризацию науки, созданы специализированные информационные каналы.
Интересно видение академика Артоболевского в кадровом вопросе. Он, в частности, пишет: «Труд <...> будет менее физически утомительным, <...> но он потребует несравненно больше знаний, смекалки, умения». Действительно, доля специалистов в современном производстве, работа которых требует высокой квалификации и/или высшего образования, стала несравнимо выше. При этом Иван Иванович замечает, что у человека в будущем труд все равно потребует напряжения и останется трудом («Труд <...> – не бездумное времяпрепровождение в окружении «мудрых» машин), что подтверждает истину «…в поте лица твоего будешь есть хлеб…» (Быт. 3, 19).
Некоторые штрихи к портрету личности И. И. Артоболевского
Работая над этим материалом, автор столкнулся с рядом фактов биографии академика Артоболевского, которые чрезвычайно интересны и характеризуют его как высоконравственного человека. Поэтому автор посчитал очень полезным включить их в этот текст.
Прежде всего, поразителен следующий факт. Отец И. И. Артоболевского – протоиерей И. А. Артоболевский (1872–1938) – был репрессирован в 1938 году; причислен Русской Православной Церковью к лику святых в чине священномученника в 2000 году. При этом в своих книгах, воспоминаниях Иван Иванович никогда не отрекался от своего отца, а, наоборот, необычайно тепло отзывался о нем. Более того, в своей книге, выходящей в непростую пору 1937 года, он в предисловии на первой странице включает фразу: «Считаю своим приятным долгом выразить благодарность И. А. Артоболевскому за помощь, оказанную им в чтении рукописи и корректур».
Безусловно, это была попытка спасти отца от репрессий. Сам факт этой попытки мог стоить Ивану Ивановичу и карьеры, и благополучия, а может быть, и жизни. Но он мужественно принял это решение.
Другим интересным фактом личности И. И. Артоболевского является его постоянная ориентация на практическое применение результатов своих научных исследований. Это демонстрирует и широчайший спектр вузов, в которых он читал лекции: наряду с классическим университетом, это вузы сельскохозяйственной, авиационной, текстильной, химической и военной направленностей. Помимо этого, именно академиком И. И. Артоболевским было предложено изучать машины не сами по себе, а с учетом особенностей технологических режимов («в рабочих условиях»), в которых они функционируют, то есть с учетом динамики, переменных масс, вибраций и пр.
В целом, во многих воспоминаниях о личности академика И. И. Артоболевского сквозит констатация многосторонности его интересов. Так, академик А. Ю. Ишлинский писал о нём: «Блестящий … инженер и ученый, остроумный, всесторонне образованный человек, общественный деятель, ценитель искусства и любитель спорта». Думается, эти слова характеризуют особенности именно русского крупного ученого, не замыкающегося только в области своих научных интересов, но ощущающего мир в его полноте.
Для автора также особенно дорого, что И. И. Артоболевский много лет возглавлял Комиссию АН СССР по теории и принципам устройства роботов и манипуляторов, преемником которой сегодня является Научный совет по робототехнике и мехатронике Российской академии наук.
Литература
Машина. Ее прошлое, настоящее и будущее / Под ред. И. И. Артоболевского. М.: Молодая гвардия, 1959, 512 с.
Артоболевский И. И. Наука об автоматах // Техника – молодежи. 1954. № 2. С. 1–4.
Артоболевский И.И. Жизнь и наука: воспоминания. М.: Наука, 2005.
Артоболевский И. И. Теория пространственных механизмов. М.: Объединенное научно-техническое издательство ИКТИ, 1937.
Академик Артоболевский: Сб. / Сост. А. М. Лепихов. М.: Знание, 1983.
Боголюбов А. Н. Иван Иванович Артоболевский 1905–1077. М.: Наука, 1982.
Сапрыкина А. А. «Протоиерей Иоанн Артоболевский: новомученик, воспитавший советского академика», https://pravoslavie.ru/101112.html
Сапрыкина А. А. Жизнь замечательных семей. М.: Вольный странник, 2025.
О современных тенденциях развития науки и техники.
Ермолов И. Л. О направлениях работы по совершенствованию подготовки инженерных кадров в России // Инновации. 2022. № 2.
Ermolov I. Industrial robotics review // Robotics: Industry 4.0 Issues & New Intelligent Control Paradigms. – Vol. 272 of Studies in Systems, Decision and Control. – Springer, Cham, 2020.
Ермолов И. Л. О роли промышленной робототехники в развитии промышленности России // Инновации. 2019. № 10. С. 127–130.
Ермолов И. Л. Стратегические вопросы развития российской робототехники // Инновации. 2020. № 2. С. 6.
Автор
Ермолов Иван Леонидович – доктор технических наук, член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе, Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, ученый секретарь научного совета по робототехнике и мехатронике РАН, Москва
Отзывы читателей
