עידן הרובוטים והאתגרים הגדולים במסע אל חיי האדם

רובוטים ואינטליגנציה פיזית נכנסים לתקופת פריחה. הזדמנויות גדולות מגיעות עם אתגרים גדולים, מה שמאלץ מדענים למצוא פתרונות לבעיות "קשות" בעידן הרובוטים.

בעוד העולם עד לפיצוץ של אוטומציה, רובוטיקה ובינה מלאכותית (AI), טכנולוגיות חיישנים ומערכות אינטראקטיביות חכמות הופכות לעמודי התווך של התעשייה, השירותים והבריאות . חידושים אלה לא רק משפרים את הפרודוקטיביות וממטבים את העלויות, אלא גם פותחים גישות חדשות לשיפור איכות החיים ולהתקדמות לקראת פיתוח בר-קיימא.

זהו התוכן שהוצג בסמינר "רובוטים ואוטומציה חכמה" שאורגן על ידי קרן VinFuture בבוקר ה-4 בדצמבר בהאנוי .

הדיון התמקד בהיבטים בולטים רבים בתחום הרובוטיקה: רובוטים דמויי אדם בעלי יכולות אינטראקציה חברתית, רובוטים שיתופיים בשירות וברפואה, מערכות רובוטיות שיקומיות, ונושאים חמים הקשורים לבטיחות בינה מלאכותית ואתיקה טכנולוגית. תכנים אלה משקפים את המגמה של פיתוח רובוטים לכיוון הומניזם, בטיחות וקיימות.

חומרים רכים: הבסיס לרובוטים גמישים

בסמינר, פרופסור קורט קרמר - מנהל כבוד של מכון מקס פלאנק לחקר פולימרים (גרמניה), הדגיש כי חומרים רכים פותחים כיוון חדש עבור רובוטים הודות לגמישותם, קלות ייצורם וידידותיותם לסביבה. פולימרים, הנמצאים בשימוש נרחב בשל זולותם, נפוצותם ויכולים להתאים את קשיותם, מפותחים לכיוון יכולת נשיאת עומס טובה יותר ופירוק ביולוגי יעיל יותר.

המפתח, הוא אומר, הוא שמדובר בחומרים "חכמים" שיכולים להתרחב או לשנות צורה כשהם נחשפים לגירויים כמו טמפרטורה, pH, לחץ או שינויים סביבתיים. עם תגובתם הרגישה והמהירה, הם יכולים להפעיל שסתומים, ליצור כוחות מכניים או להפוך לרכיבים רובוטיים מתוחכמים ביותר.

פרופסור קורט קרמר - מנהל כבוד של מכון מקס פלאנק לחקר פולימרים (גרמניה). (צילום: מין סון/וייטנאם+)

כאשר פולימרים משולבים למבנים מורכבים כמו ג'לים או "מברשות", החומרים יכולים להתמודד עם משימות מכניות קשות, מה שעוזר לייצר מפעילים רכים עבור רובוטים לאחיזה עדינה ומדויקת יותר.

פולימרים רבים הם גם מוליכים מאוד או דיאלקטריים, מה שפותח הזדמנויות עבור אלקטרוניקה אורגנית. למרות שהם אינם יכולים להתחרות בסיליקון במהירות, הם זולים יותר, קלים יותר לייצור, אינם מסתמכים על חומרים נדירים, ומצאו יישומים ב-OLED, טלפונים מתקפלים ופאנלים סולאריים אורגניים.

פרופסור קרמר מאמין שעל ידי שילוב שלושת האלמנטים: רכות, תגובתיות ותכונות אלקטרוניות, חומרים אורגניים יכולים להתקדם לצורה "נוירומורפית" המחקה את ההסתגלות של מערכת העצבים. צורה זו נחשבת לבסיס לדורות עתידיים של רובוטים גמישים, בטוחים וממוטבים מבחינת עלויות.

מנקודת מבט של יישום, פרופסור הו יאנג קים (האוניברסיטה הלאומית של סיאול, קוריאה) ציין כי רובוטים ניצבים בפני אתגרים גדולים בעת מניפולציה של חומרים רכים - קבוצת חומרים המופיעים בכל מקום, החל מבגדים, מזון, שקיות ניילון, חוטי חשמל ועד ציוד רפואי.

רובוטים מסורתיים מותאמים במיוחד לחפצים קשיחים ויציביים בצורתם. אבל חומרים רכים שונים לחלוטין, הוא אמר, לדוגמה, כאשר רובוט מחזיק חולצת טריקו, רק על ידי שינוי נקודת האחיזה, צורת החולצה משתנה, פני השטח של החולצה יכולים להתקפל, להתקמט, וליצור אינספור פרמטרים מורכבים.

פרופסור הו יאנג קים מהאוניברסיטה הלאומית של סיאול, דרום קוריאה. (צילום: מין סון/וייטנאם+)

מה שבני אדם יכולים לעשות בשניות, כמו לגלגל שרוולים או לקפל כביסה, מהווה אתגר עצום עבור רובוטים. זהו, לדבריו, גם הפרדוקס של הבינה המלאכותית המודרנית: היא יכולה לפתור משוואות ולשנן כמויות עצומות של נתונים, אך מתקשה להתמודד עם משימות ביתיות בסיסיות.

במחקר שלהם, צוותו פיתח מערכת אחיזה באמצעות ממברנות אלסטיות המאפשרת הרמה יציבה של בדים בודדים, אפילו איסוף עצמים ביולוגיים רכים כמו קליפות תפוז.

בהתבסס על טכנולוגיה זו, צוות המחקר יצר מכונה שמבצעת את שלב המספור - שלב חשוב שבעבר רק בני אדם יכלו לעשות. המכונה יכולה לחזור על הפעולה פעמים רבות מבלי לעשות טעויות.

כדי לפתור את בעיית החומרים הרכים, לדבריו, רובוטים צריכים להתגבר על ארבעה אתגרים: היכולת לתפוס במדויק את מצב החומרים; יד מכנית עדינה מספיק; מערכת בקרה גמישה לנוכח שינויים מתמשכים; ויכולת התרחבות לייצור המוני. עיבוד חומרים רכים, הוא סיכם, הוא "הדלת" עבור רובוטים להיכנס באמת לחיים ולייצור.

רובוטים דמויי אדם ודרישות אינטליגנציה פיזית

פרופסור טאן יאפ פנג - נשיא VinUni אמר שרובוטים אנושיים הופכים למגמה משום שהם יכולים לפעול בקלות בסביבות אנושיות. ההערכה היא שעד שנת 2050, בעולם יהיו לפחות מיליארד רובוטים החיים ועובדים עם בני אדם.

האתגר הגדול הוא שהרובוטים של היום מתוכנתים בעיקר למשימה אחת. כדי להתקדם לעבר רובוטים בעלי יכולת ריבוי משימות, הטכנולוגיה חייבת ללמוד ממודלים של שפה גדולה: רובוטים שאומנו על כמויות גדולות של נתוני וידאו כדי לבנות את היכולת להבין את העולם הפיזי.

פרופסור טאן יאפ פנג - מנהל VinUni. (צילום: Minh Son/Vietnam+)

אבל המעבר משפה לחזון לפעולה הוא מסע ארוך. רובוטים צריכים להתבונן, להבין ולקבל הוראות - מיומנויות שנותרות פתוחות.

פרופסור טאן יאפ פנג גם נתן דוגמאות למודלים כגון "אינטליגנציה גופנית מסוג אפס" המאפשרים לרובוטים לקבל נתוני תמונה, וידאו ודיבור ולבצע פעולות בקרת רובוט שונות. עם זאת, במשימות מורכבות כמו קיפול בגדים או כביסה, רובוטים עדיין זקוקים לכוונון עדין ונתונים להמחשה ממומחים.

המגבלה הגדולה ביותר, לדברי פרופסור טאן, היא שלרובוטים אין את אותו זיכרון כמו לבני אדם. לכן, הציע הצוות שלו לאחסן "קטעי זיכרון" מהדגמות של מומחים, מה שיאפשר לרובוטים לחפש ולהשתמש בחוויות דומות כשהם מתמודדים עם משימות חדשות. גישה זו מפחיתה שגיאות ומגבירה את היכולת להשלים משימות ארוכות.

במקביל, רובוטים חייבים לפתור גם בעיות הקשורות לאנרגיה, מיומנות ידנית, אבחון עצמי, הפעלה בטוחה ועמידה בסטנדרטים אתיים. לדברי הפרופסור, כל אלה הן בעיות גדולות שיש לפתור ב-30-50 השנים הבאות.

ד"ר נגוין טרונג קוואן, פרופסור משנה להנדסת אווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה באוניברסיטת דרום קליפורניה (USC) ומדען ראשי (CSO) של VinMotion. (צילום: מין סון/וייטנאם+)

מנקודת מבט תעשייתית, ד"ר נגוין טרונג קוואן, פרופסור משנה להנדסת אווירונאוטיקה וחלל באוניברסיטת דרום קליפורניה (USC) והמדען הראשי (CSO) של VinMotion, אמר כי כאשר עוברים מבינה מלאכותית דיגיטלית לבינה פיזית, הנתונים הופכים לגורם הנדיר ביותר. העולם עובר באופן משמעותי לרובוטים לשימוש כללי משום שהם מביאים את היכולת לפעול - משהו שבינה מלאכותית דיגיטלית גרידא לא יכולה לעשות.

תחזיות רבות מראות כי שוק הרובוטים ההומנואידים והבינה הפיזית עשוי להגיע ל-10,000 מיליארד דולר בעשר השנים הקרובות, בהקשר של מחסור בכוח אדם במדינות רבות.

אבל לדברי ד"ר קוואן, אינטליגנציה פיזית ניצבת בפני "מעגל קסמים של ביצה ותרנגולת": בינה מלאכותית טובה דורשת נתונים אמיתיים; נתונים אמיתיים דורשים רובוטים כדי לפעול; ורובוטים שפועלים ביעילות זקוקים לבינה מלאכותית חזקה.

"VinMotion ניגשת למודל 'האדם בתוך הלולאה' על ידי הבאת רובוטים לסביבות אמיתיות, המאפשרות לבני אדם לנטר, לתמוך ולהגיב כאשר רובוטים נתקלים במצבים קשים. מודל זה מבטיח בטיחות ועוזר לבינה מלאכותית ללמוד מהר יותר, ויוצר פלטפורמה להרחבה", אמר מר קוואן.

לדבריו, רובוטים דמויי אדם דורשים שלושה גורמים: חומרה טובה, תוכנה/בינה מלאכותית טובה ומערכת פריסה בטוחה. וייטנאם היא אחת המדינות המסוגלות לעמוד בכל שלושת הגורמים הללו בו זמנית.

(וייטנאם+)

מקור: https://www.vietnamplus.vn/ky-nguyen-robot-va-thach-thuc-lon-tren-hanh-trinh-buoc-vao-doi-song-con-nguoi-post1080970.vnp