"Įprastame "Amazon" vykdymo centre tūkstančiai robotų dirba kartu su žmonėmis ir atlieka įvairius darbus. Roboto ranka padeda iš lentynų išsirinkti užsakytas prekes ir sukrauna jas į mobilų robotą. Mobilus robotas rieda per sandėlį, pristatydamas prekes žmogui. Darbuotojai, kurie suskirsto prekes į užsakymus. Supakavus užsakymus, kita roboto ranka uždeda juos ant robotinio nešiklio, kuris išsiunčiamas pristatymui.
Ši sudėtinga choreografija veikia dėl sudėtingos programinės įrangos, kurią sukūrė „Amazon“, kuri nurodo žmonėms ir robotams, kur eiti ir ką daryti, kad jie efektyviai bendradarbiautų. Robotų sistemos taip pat bendrauja viena su kita ant žemės, užkertant kelią kamščiams ir kliūtims.
„Dauguma programinės įrangos yra, kaip eismo reguliatorius“, – sako Tye Brady, vyriausiasis „Amazon Robotics“ technologas. „Šių robotų judėjimas yra labai koordinuotas ir apgalvotas sistemos lygiu.
Šiomis dienomis nėra neįprasta rasti robotų, kurie dirba gamyklose, sandėliuose ir kitur. Tačiau jei tikslas yra automatizuoti sudėtingesnes užduotis ir tai padaryti efektyviai, mokslininkai teigia, kad autonominių robotų grupės turės gebėti bendrauti, bendradarbiauti ir reaguoti viena į kitą ir į aplinką taip, kaip daugelis jų šiandien negali.
Mokslininkai dešimtmečius tiria, kaip priversti kelis robotus dirbti kartu. Nors dauguma technologijų vis dar yra tyrimų stadijoje, realiame pasaulyje pradedamos diegti kelių robotų sistemos, tokios, kaip „Amazon“ vykdymo centruose.
Ir jei tyrimai ir toliau tobulės, mokslininkai teigia, kad šias sistemas būtų galima panaudoti įvairiose naujose vietose – nuo paieškos ir gelbėjimo misijų, kai ant žemės esantys robotai koordinuoja veiksmus su aukščiau esančiais bepiločiais orlaiviais, iki autonominio vairavimo situacijų ir kosmoso tyrinėjimų.
Yra įvairių tipų multirobotų sistemų, turinčių skirtingą autonomijos lygį.
Pavyzdžiui, spiečiaus robotai yra sukurti judėti kartu nesusidūrę, tačiau turi ribotą galimybę arba visai neturi galimybės paskirstyti darbus ar užduotis. Tyrėjai teigia, kad spiečių robotika žada tokius dalykus, kaip stebėjimas ar paieška ir gelbėjimas, kur gali būti naudinga priversti kelis robotus filmuoti tą pačią sritį. Kitose, pažangesnėse sistemose robotai gali judėti nepriklausomai vienas nuo kito ir suskirstyti užduotis – tarkim, paruošti užsakymus pristatymui, kaip „Amazon“ atveju – padedami centralizuoto vadovo – žmogaus arba programinės įrangos. Dar kitose tiriamose, bet toliau esančiose sąrankose žmonės priskirs robotams tikslą, o robotai, naudodamiesi dirbtiniu intelektu, tarpusavyje nuspręstų geriausią būdą tai pasiekti.
Mokslininkai teigia, kad robotų sistemoms suteikiant daugiau veiksmų, komplikacijų daugėja. Vienas didelis iššūkis yra komunikacija – ne tik kaip tai padaryti, bet ir kokia informacija būtina dalytis iš bet kuriuo metu sukuriamų milijonų duomenų taškų.
Kiekvienas robotas kelių robotų sistemoje turi žinoti kito veiksmus ir tikslus, kad išvengtų susidūrimų ir optimizuotų veikimą. Oksfordo universiteto informatikos profesoriaus Michaelo Wooldridge'o teigimu, tam reikia sukurti efektyvius komunikacijos ir koordinavimo algoritmus.
„Buvo atlikta daugybė tyrimų, siekiant suprasti protokolus, kuriuos robotai gali naudoti dalindamiesi informacija“, – sako prof. Wooldridge. "Kas turi žinoti, ką, kada ir ar jis turi dinamiškai susiburti į komandas, o kas bus viršininkas ir organizuoja kitus ar kokius vaidmenis jie atlieka? Visa tai yra nepaprastai sunkūs iššūkiai."
Išlaidos yra dar vienas iššūkis. Investicijos, susijusios su kelių robotų sistemomis, greičiausiai, apribos jų naudojimą įmonėms, kurios gali sau leisti išankstines išlaidas, techninę priežiūrą ir pakeitimą, jei vienas ar keli kolektyve esantys robotai bus pažeisti. Kita vertus, kelių robotų sistemos galėtų pagerinti efektyvumą, nes jei vienas grupės robotas sugenda, kiti, turintys panašias galimybes, galėtų įsijungti ir užbaigti darbą.
„Gali būti nevienalyčių komandų pasirinkimas, o ne pasikliauti vienu labai brangiu robotu, kuris gali padaryti viską“, – sako Bostono universiteto mechanikos inžinerijos docentė Alyssa Pierson. „Ar galime visus to roboto jutiklius padalinti į kelis pigesnius robotus, kurių gedimo rizika yra šiek tiek didesnė, bet gedimo kaina mažesnė?"
Pasak profesoriaus Wooldridge'o, kai kuriuos reikšmingiausius šuolius multirobotų sistemoms padarė RoboCup – kasmetinis konkursas, kurį mokslininkai pradėjo 1997 m., kuriame robotų komandos varžosi futbole.
„RoboCup“ tikslas yra sukurti visiškai autonomiškų futbolininkų robotų komandą, galinčią įveikti žmonių komandą iki 2050 m. Peteris Stone'as, kompiuterių mokslų profesorius iš Teksaso universiteto Ostine, neseniai buvęs grupės prezidentas, sako, kad tikslas yra analogiškas IBM DeepBlue įveikimui žmonių čempiono Gari Kasparovo šachmatų žaidime ir AlphaGo įveikimui Lee Sedol žaidime Go, senoviniame stalo žaidime. „Mes norime tai padaryti dėl futbolo“, – sako prof. Stone. „Norėdami tai padaryti, turite išspręsti kai kuriuos tikrai svarbius techninius iššūkius, kurie turės plataus masto pasekmių."
Vienoje RoboCup lygoje yra autonominiai robotai su žmogiškais kūnais ir žmogaus pojūčiais. Anksti robotai stengėsi greitai judėti, staigiai sustoti ar pakeisti kryptį nenukrisdami. Lyga naudojo oranžinį rutulį, kad būtų lengviau matyti, tačiau net ir tokiu atveju robotų kameroms ir algoritmams buvo sunku jį patikimai aptikti iš toli. Šiomis dienomis lyga naudoja nedidelį nespalvotą rutulį, o robotai neturi problemų jį pamatyti. Jie gali lengvai judėti, įmušdami kelis įvarčius, kartu suprasdami, kur yra kamuolys ir kiti žaidėjai.
Tyrėjai teigia, kad pastarąjį dešimtmetį pagrindinis dėmesys buvo skiriamas ad hoc komandiniam darbui arba savarankiškiems agentams suteikti galimybę bendradarbiauti su komandos nariais, su kuriais jie niekada anksčiau nežaidė – panašiai, kaip nepažįstami žmonės, susirinkę į futbolo rungtynes. .
„Žmonės tikrai gerai sugeba greitai įvertinti, kokios yra jų komandos draugų stipriosios ir silpnosios pusės“, – sako prof. „Kai mes artėjame prie daugiau ilgalaikės autonomijos agentų, kurie yra įjungti ir veikia ilgą laiką, jie susidurs su žmonėmis ar kitais agentais, su kuriais jie nebuvo užprogramuoti bendradarbiauti ar bendrauti, ir jiems reikia išsiaiškinti, kaip vis tiek tai padaryti“.
Pasak prof. Stone'o, kai kurios iš šių pasekmių gali būti labai svarbios gelbėjime nelaimių atveju. Galų gale, pavyzdžiui, robotai, galintys dirbti ad hoc komandinį darbą, galėtų susiburti pastato griūties vietoje ir sklandžiai pradėti bendradarbiauti, ieškodami pastangų, neprisijungdami prie tinklo.
Yra daug kitų sričių, kuriose daugelio robotų sistemų pažanga turėtų būti labai svarbi sėkmei.
Pavyzdžiui, kad autonominis vairavimas įsibėgėtų, skirtingų įmonių savarankiškai valdantys automobiliai turi turėti galimybę bendrauti ir reaguoti vienas į kitą, taip pat į juos supančią aplinką, įskaitant tokius dalykus, kaip pavojai kelyje ir eismo signalai.
Pasak Stanfordo universiteto aeronautikos ir astronautikos docento Maco Schwagerio, yra keletas sudėtingų iššūkių, susijusių su autonominiais automobiliais, dėl kurių jie yra unikalūs tarp kelių robotų sistemų. Svarbiausia – įvykus klaidai kyla pavojus žmogaus gyvybei. Kita vertus, į tinklą sujungtų automobilių dalijimasis informacija apie tokius dalykus, kaip pavojai ar nelaimingi atsitikimai, gali pagerinti greitkelių saugumą, sako jis.
„Transporto priemonių tinklas gali įspėti kitų transporto priemonių aplinką apie gresiančius pavojus arba dalykus, kuriuos jie mato ir kurie gali būti neaiškūs kitoms transporto priemonėms“, – sako prof. Schwager.
Tyrėjai teigia, kad tokio transporto tinklo tarp transporto priemonių dar nėra ir jis negali būti sukurtas be geresnės interneto aprėpties iš 5G tinklų.
Kosmoso tyrinėjimai yra dar viena sritis, kurioje daugelio robotų sistemos atliks svarbų vaidmenį, sako Danette Allen, NASA autonominių sistemų vyresnioji vadovė.
Vienas iš pagrindinių poreikių bus „Artemis“ programa, kuri planuoja atkurti žmogaus buvimą Mėnulyje ir tikisi, kad viskas nuo nusileidimo iki konstrukcijų ant Mėnulio paviršiaus bus labai priklausoma nuo kelių robotų sistemų. Dr. Allenas sako, kad šių robotų bus paprašyta daryti dalykus, kurie nėra saugūs žmonėms ir jie turi būti atsparūs. Ir net atliekant išsamius tyrimus ir planavimą, robotai bus įstumti į situacijas, kurioms jie nebuvo pasirengę ir turi reaguoti.
„Jie negali išmesti metaforiškų rankų ir pasiduoti“, – sako daktaras Allenas. "Mums reikia, kad jie galvotų ir elgtųsi labiau, kaip žmonės, kai patiria naują situaciją ir sugalvoja kūrybišką sprendimą." [1]
1. C-Suite Strategies (A Special Report) --- Robotics Researchers Focus on Teamwork: Teaching robots to communicate and respond to each other could lead to the automation of more-complex work
Snow, Jackie. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 17 Apr 2023: R.10.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą