Era roboților și marile provocări din călătoria către viața umană

Roboții și inteligența fizică intră într-o perioadă de boom. Marile oportunități vin la pachet cu mari provocări, obligându-i pe oamenii de știință să găsească soluții la problemele „dificile” din era roboților.

Pe măsură ce lumea este martoră la explozia automatizării, roboticii și inteligenței artificiale (IA), tehnologiile senzoriale și sistemele interactive inteligente devin pilonii industriei, serviciilor și asistenței medicale . Aceste inovații nu numai că îmbunătățesc productivitatea și optimizează costurile, dar deschid și noi abordări pentru îmbunătățirea calității vieții și pentru a avansa către o dezvoltare durabilă.

Acesta este conținutul prezentat la seminarul „Roboți și automatizare inteligentă” organizat de Fundația VinFuture în dimineața zilei de 4 decembrie la Hanoi .

Discuția s-a concentrat pe multe aspecte importante ale domeniului roboticii: roboți umanoizi cu capacități de interacțiune socială, roboți colaborativi în servicii și medicină, sisteme robotice de reabilitare și probleme de actualitate legate de siguranța inteligenței artificiale și etica tehnologiei. Aceste conținuturi reflectă tendința de dezvoltare a roboților către umanism, siguranță și sustenabilitate.

Materiale moi: baza roboților flexibili

În cadrul seminarului, profesorul Kurt Kremer - director onorific al Institutului Max Planck pentru Cercetarea Polimerilor (Germania) a subliniat că materialele moi deschid o nouă direcție pentru roboți datorită flexibilității, ușurinței de fabricare și respectului pentru mediu. Polimerii, care sunt utilizați pe scară largă deoarece sunt ieftini, abundenți și își pot ajusta duritatea, sunt dezvoltați în direcția unei capacități portante mai bune și a unei biodegradări mai eficiente.

Cheia, spune el, este că acestea sunt materiale „inteligente” care se pot extinde sau își pot schimba forma atunci când sunt expuse la stimuli precum temperatura, pH-ul, presiunea sau schimbările de mediu. Datorită răspunsului lor sensibil și rapid, acestea pot acționa valve, pot crea forțe mecanice sau pot deveni componente robotice extrem de sofisticate.

Profesorul Kurt Kremer - Director onorific al Institutului Max Planck pentru Cercetarea Polimerilor (Germania). (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Când polimerii sunt combinați în structuri complexe precum geluri sau „perii”, materialele pot prelua sarcini mecanice dificile, contribuind la producerea de actuatoare moi pentru ca roboții să poată prinde mai ușor și mai precis.

Mulți polimeri sunt, de asemenea, foarte conductivi sau dielectrici, ceea ce deschide oportunități pentru electronica organică. Deși nu pot concura cu siliciul în ceea ce privește viteza, sunt mai ieftini, mai ușor de fabricat, nu se bazează pe pământuri rare și și-au găsit aplicații în OLED-uri, telefoane pliabile și panouri solare organice.

Profesorul Kremer consideră că prin combinarea tuturor celor trei elemente: moliciunea, reactivitatea și proprietățile electronice, materialele organice pot evolua către o formă „neuromorfă” care imită adaptarea sistemului nervos. Aceasta este considerată fundamentul pentru generațiile viitoare de roboți flexibili, siguri și optimizați din punct de vedere al costurilor.

Dintr-o perspectivă aplicativă, profesorul Ho Young Kim (Universitatea Națională din Seul, Coreea) a subliniat că roboții se confruntă cu provocări majore atunci când manipulează materiale moi - un grup de materiale care apar peste tot, de la haine, alimente, pungi de plastic, fire electrice până la consumabile medicale.

Roboții tradiționali sunt optimizați pentru obiecte rigide, cu formă stabilă. Însă materialele moi sunt complet diferite, a spus el, de exemplu, atunci când un robot ține un tricou, doar prin schimbarea punctului de prindere, forma unui tricou se schimbă, suprafața tricoului se poate plia, se poate șifona, creând nenumărați parametri complecși.

Profesorul Ho Young Kim de la Universitatea Națională din Seul, Coreea de Sud. (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Ceea ce oamenii pot face în câteva secunde, cum ar fi suflecarea mânecilor sau împăturirea rufelor, reprezintă o provocare uriașă pentru roboți. Acesta, a spus el, este și paradoxul inteligenței artificiale moderne: poate rezolva ecuații și memora cantități uriașe de date, dar are dificultăți în a gestiona sarcini casnice de bază.

În cercetarea lor, echipa sa a dezvoltat un sistem de prindere folosind membrane elastice care permite ridicarea stabilă a țesăturilor individuale, chiar și pentru a ridica obiecte biologice moi, cum ar fi cojile de portocală.

Pe baza acestei tehnologii, echipa de cercetare a creat o mașină care efectuează etapa de numerotare - un pas important pe care anterior doar oamenii îl puteau face. Mașina poate repeta operațiunea de mai multe ori fără a face greșeli.

Pentru a rezolva problema materialelor moi, potrivit lui, roboții trebuie să depășească patru provocări: capacitatea de a percepe cu exactitate starea materialelor; o mână mecanică suficient de delicată; un sistem de control flexibil în fața schimbărilor continue; și capacitatea de a se extinde pentru producția de masă. Prelucrarea materialelor moi, a concluzionat el, este „ușa” prin care roboții pot intra cu adevărat în viață și producție.

Roboții umanoizi și cerințele de inteligență fizică

Profesorul Tan Yap Peng - președintele VinUni, a declarat că roboții umanoizi devin o tendință deoarece pot opera cu ușurință în medii umane. Se preconizează că până în 2050, lumea ar putea avea cel puțin un miliard de roboți care vor trăi și vor lucra cu oamenii.

Marea provocare este că roboții de astăzi sunt programați în mare parte pentru o singură sarcină. Pentru a trece la roboți multitasking, tehnologia trebuie să învețe din modele lingvistice mari: roboți antrenați pe cantități mari de date video pentru a-și dezvolta capacitatea de a înțelege lumea fizică.

Profesor Tan Yap Peng - Director al VinUni. (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Însă trecerea de la limbaj la viziune și apoi la acțiune este o călătorie lungă. Roboții trebuie să observe, să raționeze și să primească instrucțiuni – abilități care rămân deschise.

Profesorul Tan Yap Peng a oferit, de asemenea, exemple de modele precum „Inteligență fizică de tip zero”, care permit roboților să primească date de imagine, video și vocală și să efectueze diverse acțiuni de control al roboților. Cu toate acestea, în cazul sarcinilor complexe, cum ar fi împăturirea hainelor sau spălatul rufelor, roboții au nevoie în continuare de date de ajustare fină și ilustrative din partea experților.

Cea mai mare limitare, potrivit profesorului Tan, este că roboții nu au aceeași memorie ca oamenii. Prin urmare, echipa sa a propus stocarea „fragmentelor de memorie” din demonstrațiile experților, permițând roboților să caute și să utilizeze experiențe similare atunci când se confruntă cu sarcini noi. Această abordare reduce erorile și crește capacitatea de a finaliza sarcini lungi.

În același timp, roboții trebuie să rezolve și probleme legate de energie, dexteritate manuală, autodiagnosticare, funcționare în siguranță și respectarea standardelor etice. Potrivit profesorului, toate acestea sunt probleme mari care trebuie rezolvate în următorii 30-50 de ani.

Dr. Nguyen Trung Quan, profesor asistent de inginerie aeronautică și astronautică la Universitatea din California de Sud (USC) și director științific (CSO) al VinMotion. (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Dintr-o perspectivă industrială, Dr. Nguyen Trung Quan, profesor asistent de inginerie aeronautică și aerospațială la Universitatea din California de Sud (USC) și director științific (CSO) al VinMotion, a declarat că, odată cu trecerea de la inteligența artificială digitală la inteligența fizică, datele devin factorul cel mai rar. Lumea se îndreaptă puternic către roboții de uz general, deoarece aceștia aduc capacitatea de a acționa - lucru pe care inteligența artificială pur digitală nu îl poate face.

Multe previziuni arată că piața roboților umanoizi și a inteligenței fizice ar putea ajunge la 10.000 de miliarde de dolari în următorii 10 ani, în contextul deficitului de forță de muncă din multe țări.

Însă, potrivit Dr. Quan, inteligența fizică se confruntă cu un „cerc vicios de tipul oului și găinii”, o inteligență artificială bună necesită date reale; datele reale necesită roboți pentru a funcționa; iar roboții care funcționează eficient au nevoie de o inteligență artificială puternică.

„VinMotion abordează modelul «human-in-the-loop» prin aducerea roboților în medii reale, permițând oamenilor să monitorizeze, să ofere asistență și să răspundă atunci când roboții se confruntă cu situații dificile. Acest model asigură siguranța și ajută inteligența artificială să învețe mai rapid, creând o platformă pentru scalare”, a declarat dl. Quan.

Potrivit acestuia, roboții umanoizi necesită trei factori: hardware bun, software/inteligență artificială bună și un sistem de implementare sigur. Vietnamul este una dintre țările capabile să îndeplinească toți acești trei factori în același timp.

(Vietnam+)

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