От автоматизированных к автономным, настоящие роботы, пожалуйста, встаньте!
От автоматических к автономным - всем настоящим роботам, пожалуйста, поднимитесь!
Если я скажу вам, что сегодня видел робота, что приходит на ум? Что такое робот?
Это не трюковой вопрос.
Роботы в научной фантастике
Потому что мы видели так много роботов. Мы видели Робби Робота из фильма 1956 года “Запретная планета”, Рози – домашнюю горничную из мультсериала “Джетсоны”, анимационного Гигантора, C-3PO и R2-D2 из поздних фильмов “Звездные войны”, Оптимуса Прайма, Дэту из “Звездного пути”, терминатора T-800 Арнольда Шварценеггера, а затем более поздних роботов, таких как Wall-E, Долорес (и все синтетики) из Westworld и все остальные роботы из разных спин-оффов Звездных войн.
Специальная функция
Автоматизация: роботы, машинное обучение и искусственный интеллект
Автоматизация приходит, будь то новое программное обеспечение, работающее на основе машинного обучения, или роботы Optimus в фабриках Tesla. Как это улучшит работу и личную жизнь человека, а также увеличит производительность и экономическую активность? Мы исследуем это, а также влияние на рабочие места и вид труда, который будет требоваться исключительно от людей.
- Эти Маки M3 всё ещё готовятся, но стоит ли ждать?
- Новейшие модели MacBook Pro и iMac от Apple получают первые большие...
- Amazon Fire TV скоро будет больше рекламы, чем когда-либо, включая ...
Прочитайте сейчас
Все они вместе сформировали наше представление о роботах на протяжении многих лет, по крайней мере, в кино и телевидении.
Мы также знакомы с историями, которые рассказывают эти роботы. Дэта из “Звездного пути” просто хочет быть более человечным. Исаак из “Орвила” – это Кайлон, раса роботов, уничтожающих органические существа. (Однако путь Исаака был путь искупления, ведь он сострадательный Кайлон и помогает изменить ход событий для органики.) Роботы из “Звездных войн”, особенно те, которые созданы для мерчандайзинга, стали друзьями и компаньонами своих органических товарищей.
А также существует множество зловредных роботов, стремящихся к уничтожению, таких как Ультрон; Хал 9000; Далеки и Цибермены из “Доктора Кто”; различные воплощения роботов-терминаторов; Номад, Лор, Арахисовая корзинка и Контроль из “Звездного пути”; и коллекция дроидов из “Звездных войн”.
Все эти роботы предоставили писателям возможность отразить человеческие черты и проблемы на механических существах и поиграть с тем, что происходит, когда вы создаете искусственную жизнь с моральными ограничениями или без них, присущими большинству людей.
Также: Руководство по “Звездным войнам”: Рейтинг и оценка каждого фильма
Роботы в реальном мире
Но роботы существуют в реальном мире. И они не ведут себя так, как C-3PO или мистер Дата. Вместо этого они находятся в гигантских автоматизированных фабриках, в роботах для сварки автомобилей, в трехмерных принтерах и игрушках для детей. Что делает этих роботов…роботами? И что отличает их от роботов научной фантастики?
Прежде всего, роботы научной фантастики часто полностью автономны. Мистер Дата из “Звездного пути: Следующее поколение” и Доктор из “Звездного пути: Вояджер” (голографический искусственный интеллект) были даже признаны законными личностями в глазах вымышленной Федерации. Никто не утверждает, что Tesla моего друга является законным лицом.
Также: Лучшие роботы и инновации в области искусственного интеллекта на выставке CES
Фактически, автомобильная промышленность разработала набор аспирационных критериев, определяющих “автономность” роботизированного транспортного средства, и мы также можем применить эти критерии к другим роботам. Нормы SAE J3016 имеют шесть уровней: уровни 0, 1 и 2 описывают ограничения в области автоматизации, а уровни 3, 4 и 5 описывают более полностью автономное функционирование:
Как видите, синие критерии указывают, что человек-водитель должен оставаться под контролем, даже если автомобиль помогает, в то время как зеленые критерии определяют (в основном), что автомобиль способен принимать все необходимые решения.
Большинство реальных роботов, которые есть у нас сегодня, работают по синей стороне спектра. Вот почему я использую термины автоматизированный и автономный для различения возможностей роботов. Хотя слова звучат похоже, вот как они отличаются:
- Автоматизированные системы следуют предопределенным правилам для выполнения конкретных задач.
- Автономные системы могут работать независимо, принимать решения и адаптироваться к новым ситуациям.
На сегодняшний день, я утверждаю, большинство роботов – это просто автоматизированные устройства, которые имеют некоторую степень движения в реальном мире. Они выполняют ряд шагов, возможно, модифицируемых на основе определенных критериев. (Например, 3D-принтер останавливается печатать, когда заканчивается материал, и возобновляет печать только после загрузки нового материала.) Автономные устройства включают в себя C-3PO, Мистера Дату, T-800 или мечту Amazon о беспилотных роботах для доставки.
Также: BMW тестирует LiDAR нового поколения для обеспечения автомобилей с автоматическим вождением уровня 3
Сейчас мы очень хорошо справляемся с автоматизацией. Автономность – это уже другая история, но мы к этому приближаемся.
Огромный динамический диапазон
Сегодняшние роботы, несмотря на то, что они не такие универсальные, как Мистер Дата, в целом являются очень полезными и функциональными.
Сюда входят промышленные роботы, медицинские роботы, военные и оборонные роботы, домашние роботы, развлекательные роботы, роботы для космической эксплуатации и обслуживания, сельскохозяйственные роботы, роботы в розничной торговле, подводные роботы и роботы телеприсутствия, которые помогают людям участвовать в деятельности на расстоянии.
Мой личный интерес сосредоточен на роботах, доступных и доступных для изготовителей и энтузиастов, роботах, которые дают возможность людям создавать, проектировать и создавать проекты, ранее осуществимые только теми, у кого есть цех с оборудованием для изготовления.
Я говорю о 3D-принтерах, которые создают объекты, нанося слои расплавленного пластика; ЧПУ-устройствах, которые обычно режут, вырезают и удаляют дерево или металл для создания объектов; лазерных резаках, которые идеально подходят для резки знаков, гравировки и изготовления очень детальных деталей и печатных плат; а также виниловых резаках для аккуратной резки легкого, гибкого материала сложными узорами.
Также: Это самый лучший и быстрый 3D-принтер за менее чем 300 долларов, который я тестировал
Эти машины программируются с использованием программного обеспечения CAD для определения объекта, который будет создан. Эти проекты затем преобразуются в серию инструкций для движения, которые указывают машине как делать повторяющиеся сложные движения.
Например, я использовал ЧПУ для создания серии подобных органайзеров для хранения деталей.
В то время как я проектировал и собирал органайзер, робот стал умножителем силы, вырезая точные держатели для стеллажей, процесс, который выходит за рамки моих навыков деревообработки, ограничивающихся в основном забиванием гвоздей и завинчиванием винтов.
У современных роботов огромный динамический диапазон, от учебных игрушек для детей до чего-то такого поразительно сложного и огромного, как умный склад Amazon. В этих складах расположены тысячи роботов, но потому что они все работают в совместно с другими, сам склад может быть рассмотрен как один гигантский робот.
Уровень самостоятельности
Вернемся к нашему обсуждению автоматизированных роботов против автономных роботов. Автоматизированные роботы могут выполнять набор задач, как правило, контролируемых (или, по крайней мере, регулярно проверяемых) человеком-оператором.
Отличным примером являются мои 3D-принтеры. Когда я создаю дизайн в программном обеспечении CAD, а затем преобразую его в gcode, я создаю серию инструкций для движения. Инструкции указывают позицию печатной головки по осям X и Y, а также высоту сопла, чтобы учесть слои, которые постоянно добавляются. Инструкции также определяют температуру сопла, определяя, насколько быстро и плавно пластик растает на предыдущий слой.
Обычно я запускаю печать и следую за ней с помощью камеры. В случае отказа печати или решения принтера изрыгнуть расплавленный пластик в воздух, я обычно успеваю заметить это достаточно быстро, бросаюсь в Fab Lab и отменяю печать. Принтер автоматизирован – он следует инструкциям – но в этом процессе ничего автономного нет.
Кроме того: Generative AI сможет сделать намного больше, чем ChatGPT
В новых принтерах используется некоторая искусственная интеллект: камеры передают изображения процессору, который, используя машинное обучение, анализирует каждое изображение и определяет, есть ли ситуация отказа. Хотя машины не могут исправить эти отказы, машинное обучение может остановить процесс, предотвращая потери материала и возможную опасность для безопасности.
При посещении заводов Amazon вы увидите больше роботов. Есть роботы-перевозчики, которые перемещаются по полу и доставляют товары. Большинство из них автоматизированы, но не автономны. Однако в сложных конвейерных системах Amazon есть интеллектуальные системы изображений, которые рассматривают товары при прохождении и принимают некоторые решения об объектах. Здесь мы начинаем видеть знаки более самостоятельного управления без участия человека.
У меня есть дрон, который также обладает некоторыми автономными свойствами. Если, управляя им с помощью пультового контроллера, я выведу его за пределы дальности радиоволны, дрон сам возьмет под контроль. Он прокладывает маршрут обратно к исходной точке, объезжает препятствия, такие как деревья и линии электропередачи, и самостоятельно возвращается домой без какого-либо взаимодействия. Он выполняет то же самое, когда его аккумулятор разряжается до такой степени, что ему невозможно продолжать полет.
В каждом из этих трех примеров (AI-помощь в мониторинге 3D-принтера, мониторинг конвейера на складе и автономный полет с возвращением на базу) мы видим автономные свойства, созданные как расширение в основном автоматизированной системы. Я думаю, что так будут развиваться автономные функции. Они будут доступны ситуационно, пока не будут учтены все больше и больше ситуаций.
Кроме того: Технология, лежащая в основе ChatGPT, может стать основой AI-помощника в вашей следующей машине
В конечном итоге вы сможете сесть в свой автомобиль и получить еще 45 минут сна, пока машина сама привезет вас в ближайший Starbucks рядом с вашим офисом. Но, как мы видим на диаграмме уровней автоматизации водительства SAE, Level 5 является большим шагом. На этом уровне мы доверяем автомобилю управлять в любых дорожных условиях и отвечать интеллектуально, осторожно, быстро и безопасно. Большинство экспертов считают, что мы начнем видеть автомобили с такой возможностью не ранее 2030 года.
Когда ChatGPT совершает ошибку с одним из его известных галлюцинаций, это всего лишь неприятность – и, возможно, неловкость, если кто-то использует этот материал в своих письменных работах. Но если робот допустит ошибку в реальном мире, что-то может пойти не так физически, даже смертельно. Поскольку ставки высоки, требуется гораздо больше осторожности не только в разработке полностью автономных систем, но и в подготовке и выпуске этих систем, чтобы убедиться, что они безопасны для использования в нашей общей среде.
Смотрим в будущее: роботы завтрашнего дня
Давайте рассмотрим наши три основных вывода: Во-первых, научная фантастика дала нам представление о роботе, которое является и предостерегающим, и привлекательным, но не обязательно практичным. Во-вторых, многое, что существует в реальном мире, можно считать роботами. И, в-третьих, уровень автономности может варьироваться в разных реальных роботах.
На первый взгляд кажется, что искусственный интеллект и робототехника неотделимы друг от друга. Однако, как мы видели, искусственный интеллект может быть основой всех, части или ни одной функции робота в зависимости от уровня технологии и целей робота. Хотя было бы здорово, если бы робот-конструктор знал, когда он сбоит и останавливался, мы получаем большую ценность от автоматических устройств с ЧПУ и 3D-принтеров, которые просто следуют своим инструкциям gcode.
Просматривая будущее, мы увидим больше автономных систем. Siemens имеет увлекательное представление о том, как будет выглядеть фабрика в следующие десятилетия, и оно демонстрирует взаимодействие множества автономных систем со всем процессом производства.
Также: Как лошади могут определить будущее взаимодействия роботов с людьми
Вне мира развлекательных персонажей роботы – это сложные механизмы, оправдывающие затраты и усилия, вкладываемые в их создание, благодаря создаваемой ими ценности, будь то экономия затрат, экономия времени, возможность выполнения сложных процессов, способность работать в опасных для людей средах или умение усилить усилия человеческих операторов.
Способность взаимодействовать с реальным миром и выполнять автоматические действия являются обязательными условиями для участия в робототехнической революции. По мере продвижения вперед ожидайте слияния машинного обучения, интеллектуального зрения, генеративного искусственного интеллекта, традиционных навыков программирования и механического дизайна для открытия новых возможностей и помощи роботам всех размеров и возможностей в содействии нам.
С другой стороны, если – когда-нибудь в будущем – роботы начнут кричать: “Уничтожить! Уничтожить!”.. ну, тогда… Опасность, Уилл Робинсон, Бидди Бидди Бидди, Эти дроиды не те, которых вы ищете.
Вы можете следить за моими ежедневными проектными обновлениями в социальных сетях. Обязательно подпишитесь на еженедельную рассылку обновлений на Substack и следите за мной в Twitter по адресу @DavidGewirtz, в Facebook по адресу Facebook.com/DavidGewirtz, в Instagram по адресу Instagram.com/DavidGewirtz и на YouTube по адресу YouTube.com/DavidGewirtzTV.
