Kontakteeru meiega

“See on tulevik”: pilguheit robootika evolutsiooni koos professor Bruno Siciliano’ga

Uudised

“See on tulevik”: pilguheit robootika evolutsiooni koos professor Bruno Siciliano’ga

Bruno Siciliano on üks paljudest nimekatest esinejatest, kes tuleb novembris Robotex International konverentsile, mille nimeks sel korral “Generatsioon R”. Siciliano teemaks on “Robootika Industry 4.0 valdkonnas“. Konverents toimub 30. novembrist 1. detsembrini Tallinnas Kultuurikatlas.

„Hoidkem kallet!“ on Bruno Siciliano inspireerivaks motoks. Siciliano on Naples Federico II ülikooli robootika professor ja IEEE Robootika & Automatiseerimise ühingu endine president. Nimetatud fraas, mille ta ütles aastal 2002 tähendab lõputut püüdlust uute ideede väljendamise poole ja läbi selle ka uute lahenduste loomist. Siciliano lõpetas 1986. aastal Naples Federico II ülikoolis doktoriõpingud elektroonika ja arvutiinseneeria erialal ja on sellest ajast saadik töötanud rahvusvahelises teadlaste võrgustikus robootika alal. Ta usub, et robootika uurimistegevus areneb koostöös teiste erialade ja uurimiskogukondadega. Samuti leiab ta, et multi-distsiplinaarne lähenemine on edukam, kui see adresseerib robootikamaailmas kognitsiooni (taju, teadlikkus ja mentaalsed mudelid) ja füüsiliste atribuutide (turvalisus, usaldusväärsus ja käteosavus) kombineeritud probleeme.

Siciliano kirjeldab auhinna pälvinud käsiraamatut “Springer Handbook of Robotics”, mida ta kaastoimetas koos Oussama Khatib’iga, kui oma elu kõige põnevamat professionaalset kogemust. Antud käsiraamat, mille teine trükk ilmus 2016. aastal, hõlmab endas enam kui 200 tuntud teadlase panust üle maailma. Käsiraamatu eesmärk oli pakkuda rahvusvahelisele kogukonnale teenust ja esitleda tasakaalustatud lähenemist mitmesugustele teemadele nagu välisüsteemide-/teenistusrobotid ja inimkesksed/inimesetaolised robotid.

Siciliano on alati võidelnud vastu ideele robotitest kui „töökohtade tapjatest“. Ta usub sügavalt nende potentsiaali teha tööd inimeste kõrval, nendega koostöös ja füüsiliselt vastastikku toimides, toetamaks ja säilitamaks meie heaolu. Siciliano ja tema uurimismeeskond on loonud maailma esimese pitsat valmistava roboti, eesmärgiga arendada dünaamilise manipulatsiooni tehnikaid, mis täiustaksid näiteks robotite poolt läbi viidud operatsioone. Allolevas artiklis kaardistab Siciliano robootika evolutsiooni viimase 40 aasta jooksul ja arutleb, mida tulevik toob.

Intelligentse juhtimise saabumine

1980ndad oli robotite tööstusesse rakendamise aeg. Tänapäevaste standardite järgi olid need robotid suhteliselt igavad, kuid tolles ajas oli tegemist suure arenguhüppega tööstusinseneerias. Need robotid olid programmeeritud korduvaid tegevusi sooritama ning asetatud seina taha inimestest ohutusse kaugusse. Inimeste kokkupuude robotitega piirdus vaid nende sisse ja välja lülitamisega.

Keerukamate arvutite tulek 1980ndate lõpus laiendas robootika maa-ala lihtsalt mehhaanikast „intelligentse juhtimiseni“. Tutvustati selliseid robotsensorite väljundeid nagu kaamerad, kaugandurid ja jõuandurid.

Sellest ajast peale on keerukam disain ja arenenud materjalid võimaldanud sisseehitatud sensoritel saada palju tavapärasemateks nähtusteks (näiteks Kinect sensor Xbox-is). See sensoripõhine tagasiside kontroll on võimaldanud robotitel lahendada ülesandeid, mis on inimestele liiga keerulised või ohtlikud. Näidetena võib tuua maamiinide ja isetehtud lõhkeseadeldiste (IED) leidmise ja eemaldamise varasemates maakera konfliktitsoonides, tuumakatastroofi-järgse puhastamise ning teised tuumaelektrijaamades tehtavad tööd. See pani 1990ndatel aluse välisüsteemide-robootikale. Seejärel muutus välisüsteemide-robootika 21. sajandi hakul teenindusrobootikaks ning loodi esimesed meditsiini- ja sotsiaalsed robotid, mis pakuvad professionaalseid, personaalseid ja terviseteenuseid.

Inimese ja roboti kokkupuude: eetilised ja kultuurilised implikatsioonid

Kui varasemalt olid robotid inimest eest nö seina taha eraldatud, siis tänasel päeval jagavad robotid (või cobot’id) meiega töötsooni ja teevad koostööd. Järjest keerukamad sisseehitatud sensorid võimaldavad neil näha ja tunda inimeste kohalolu vältimaks õnnetust põhjustavaid kontakte.

Neid intelligentseid plug and play roboteid saavad inimesed nüüd panna tegema soovitud ülesandeid kõrgeima võimaliku täpsusastmega.

Säärane tähelepanuväärne areng on avanud ukse paljudele uutele rakendustele. Droonid, mis kunagi olid piiratud vaid lendava kaamera funktsiooniga, on kiirelt arenenud keerukamateks droonideks, mis kasutavad ka jäsemete mehhaanikat.

Mõistagi tõstatab robootika tempokalt kasvav keerukusaste ka küsimuse, mida toob tulevik ning täpsemalt – kas me võime tunda end turvaliselt elades ja töötades kõrvuti meie aina targemaks saavate vastanditega. Viimane peatükk käsiraamatus “Springer Handbook of Robotics” tegeleb roboeetika teemaga, arutledes roboteid disanivate ja programmeerivate inimeste eetilise vastutuse üle. Kuidas on tehisintellekt eetilises mõttes hõlmatud näiteks militaarvaldkonnas? Ja kuidas suudame kindlustada, et eetilisi, legaalseid, ühiskondlikke ja majanduslikke (ELSE) põhimõtteid hoitaks au sees?

Tööhõive tulevik on samuti kasvav murekoht, kuid Siciliano väidab, et mõned tööd, mis robotid inimestelt üle võtavad on niikuinii kas liiga ohtlikud või keerulised inimeste jaoks.

„Robotid suudavad täita neid rolle ohutumalt ja tõhusamalt ning loovad seeläbi uusi töökohti. Ettevõtted, mis laiendavad oma robotite tööjõudu vajavad tavaliselt ka uusi inimesi, kes robotite kõrval töötaks, mistõttu paljudel juhtudel tööhõive hoopis kasvab, mitte ei kahane.“

Siciliano usub, et mõne aasta pärast on robotid meie ühiskonnas juba sama laialt levinud nagu personaalarvutid ja nutitelefonid täna. Ta leiab, et vastuvõtlikkus robootikatehnoloogia suhtes on kasvamas ajal, mil kogeme järjest uusi viise, kuidas see meie elu paremaks saab teha. Eriti on tähelepanu pälvimas robotite kasutamise eelised sotsiaalses ja meditsiinivaldkonnas. Siiski on sellel mündil kaks eetilist külge. Meditsiiniõe võimalus kasutada patsiendi kandmiseks kanderobotit oleks tervishoiu arengu seisukohalt suurepärane edasiminek. Kuid samal ajal jääb ka võimalus rakendada sama tehnoloogiat ebaeetiliselt näiteks superinimestest sõdurite tegemiseks.

Kultuurilise identiteedi küsimus: kas me tõesti suudame roboteid integreerida?

Hiljuti ajakirjas Wired ilmunud artikkel „Miks lääneinimesed kardavad roboteid, aga jaapanlased mitte“ uurib autor erinevaid robotite tajumise implikatsioone idas ja läänes. Riigis nagu Jaapan peab robot välja nägema inimese või looma moodi, et teda abilisena aktsepteeritaks. Samas läänes peetakse roboteid rohkem masinateks kui inimese „pikendusteks“, mistõttu esineb sealses ühiskonnas ka rohkem vastuseisu humanoid-tüüpi robotitele. Roomba tolmuimejaid ja isegi robotproteese hakatakse läänekultuuris järjest enam kasutama. Samal ajal Jaapanis on juba reaalsuseks saanud filmistsenaariumid nagu „Robot ja Frank“. Põetamisrobot Robear’i (robotkaru) on kiidetud kui õrna karu, kuid samas on see ka piisavalt tugev, et tõsta üles vanem inimene.

Robotite potentsiaali kasutamine elukvaliteedi parandamiseks: võidujooks tippu

Sel ajal kui terminid tehisintellekt ja robootika on üsna vabas kasutuses ning ka tihti ära vahetatud, eristab Siciliano neid kahte valdkonda konkreetselt: „Robotid hõlmavad füüsilist maailma – mitte ainult ajusid vaid ka kehi.“ Robootika on rakenduslik teadus. Laps õpib mänguasja kohta oma ajuga (intellektiga), aga samuti mehhaaniliselt, kasutades oma käe lihasluukondlikku struktuuri. Seda kontseptsiooni kutsutakse „kehastumiseks“.

„Termineid tehisintellekt ja robootika pannakse liiga lihtsustatult ühte patta. Robootikasüsteemi füüsiline olemus eristab seda puhtast tehisintellekti abstrakstioonist. Tehisintellekt on infotehnoloogia, mis on väga erinev interaktiivsest tehnoloogiast.“

Ja ehkki Euroopas on tehisintellekti vallas toimunud progress, on see siiski USAst ja Aasiast maha jäänud nii tööstus- kui uurimistegevuse tasandil. Siciliano hinnangul on Euroopal potentsiaali juhtida järgmist tehnoloogiarevolutsiooni, milles inimesed hakkavad elama kõrvuti personaalsete robotitega. Kuid ta usub, et majanduslikult jäävad USA ja Aasia selles valdkonnas eesminejateks. Kaks Euroopa robootikaettevõtet – üks Prantusmaal (Aldebaran Robotics, mis spetsialiseerub personaalsetele robotitele) ja teine Saksamaal (KUKA, spetsialiseerub tööstusrobotitele) – omandati hiljuti suuremate korporatsioonide poolt vastavalt Jaapanis (Softbank) ja Hiinas (Midea).

„Robootika riskikapitalistid kipuvad koonduma USA-sse ja Aasiasse ning ostavad kiires tempos kokku Euroopas ehitatud tehnoloogiat, millest on kahju.“

See on tulevik!

Kuidas näeb välja robootika hariduspilt täna? Siciliano sõnul asutatakse nüüd robootikas, mis oli kunagi ääretult kitsas valdkond, magistri- ja doktoriprogramme. USA-s ja Aasias on hariduslik maastik isegi veel drastilisemalt muutunud ning robootikat õpetatakse noorematele õpilastele gümnaasiumis. Siciliano ise külastab koole, et kõneleda robootikast ja tekitada noorimates ühiskonnaliikmetes huvi selle kasvava tähtsusega eriala vastu. Ka Microsoft on hakanud kooliõpilastele robootikakomplekte jagama.

Robootika on hea võimalus õpetada matemaatikat, inseneeriat ja arvuteid „ühendatud“ viisil. Noortel õpilastel on tänapäeval vahendid, et ehitada kodus robotit ja seda juhtida juhtimispuldiga, mis maksab ainult paar naela.
Rääkides automatiseeritud inseneeria õppekavast Naples Federico II ülikoolis, selgitab Siciliano: „Oleme tunnistajateks sisseastujate arvu drastilisele kasvule. Akadeemisel aastal 2017/2018 astus sisse 200 õpilast, mis on ligi poole rohkem kui eelmisel aastal. See on tulevik.“

Springer Nature’i intelligentsete tehnoloogiate ja robootika e-raamatute kollektsioon

Aastal 2019 laseb Springer Nature välja oma esimese e-raamatute kollektsiooni intelligentsete tehnoloogiate ja robootika teemal. Kollektsioon sisaldab 375 pealkirja, mis katavad teemasid nagu automatiseerimine, kontroll, arukas keskkond, suurandmed, küber-füüsilised süsteemid jpm. Siciliano on selle kollektsiooni valmimisega seoses väga põnevil: „Springer Nature’it peetakse kaasajal kõige aktiivsemaks publitseerijaks. Ma olen väga rahul, et näen sõna „intelligentne“ kasutatud selle uue kollektsiooni pealkirjas, sest tegemist on elutähtsa elemendiga tulevikurobotite loomisel.“

Intelligentsuse seisukohalt selgitab Siciliano, et robotite sensorid (k.a infrapuna, ultraviolettkiirguse ja termilised sensorid) on juba inimvõimetest ees, kuid inimesed on endiselt intelligentsemad, sest nad teavad, kuidas rakendada sensorite informatsiooni.

„Intelligentsete tehnoloogiate puhul räägime sensorite informatsiooni autonoomsest kombineerimisest ajus. See nõuab intelligentset disaini lisaks tehisintellektile ja pühendab robootika teadusena teisel pool inseneeriat ja tehnoloogiat.“

Allikas:
https://www.springernature.com/gp/librarians/news-events/all-news-articles/ebooks/evolution-of-robotics-with-bruno-siciliano/16067336

Tõlkinud Kaarel Lilleoja
Toimetanud Katrin Tegova

Bruno Siciliano on robootika professor, kirurgiarobotite organisatsiooni ICAROS direktor ja PRISMA labori juht ülikoolis Università degli Studi di Napoli Federico II. Samuti on ta auprofessor Óbuda ülikoolis. Tema uurimisteemadeks on jõud ja visuaalne kontroll, inimeste ja robotite interaktsioon, aero-, teenistus- ja kirurgiarobotid.

Rohkem infot konverentsi kohta:
https://robotex.international/et/konverents/

Loe veel - Uudised

Üles