Ateities robotai: maistą gamins ir jumis rūpinsis švelnios mašinos

„Darmštato technologijos universiteto profesorė Georgia Chalvatzaki nori sukurti robotus, kurie būtų žmonių partneriai. Jie turėtų gebėti mokytis iš patirties ir pritaikyti savo elgesį prie aplinkos. Tačiau dar reikia nueiti ilgą kelią.

Tiago yra itin vikrus. Jis gali judėti aukštyn ir žemyn, suktis ir judėti į šonus, pirmyn arba atgal. Ir visa tai vienu metu, jei reikia. Šiuo metu baltas robotas turėtų atidaryti virtuvės duris. Robotikos tyrėjos Georgios Chalvatzaki laboratorijoje Darmštato technologijos universitete jos komanda įrengė pilną virtuvės bloką – su virykle, kriaukle, spintelėmis ir virtuvės reikmenimis. Robotas turėtų gebėti suimti ir valdyti visus šiuos daiktus.

Naudodamas nuotolinio valdymo pultą, doktorantas nukreipia Tiago robotinę ranką link stačiakampės rankenos, kuri yra ryškiai rožinės spalvos ant virtuvės durų. Kompiuteriai analizuoja kiekvieną judesį, kurį užfiksuoja kamera ir jutikliai. Taip renkami duomenys sudėtingai sistemai, kuri reikalinga net ir tokiam, atrodytų, paprastam suėmimui.“ judėjimas.

Tiago dar negali dirbti virtuvėje kaip žmogus. „Bet kada nors bus taip, kaip galbūt matėme filmuose“, – juokdamasi sako Georgia Chalvatzaki. „Tada robotas valys arba plaus indus, kol mes skaitysime knygą, turėsime daugiau laiko šeimai ar laisvalaikiui.“ Idėjos apie savaeigius automobilius egzistavo prieš dešimtmečius. Šiandien jos yra realybė. Robotams, kurie švelniai sąveikauja su žmonėmis ir mokosi realiuoju laiku, taip pat reikės metų kūrimo, tačiau būtent tai ir tyrinėja Graikijoje gimusi tyrėja, kuri nuo 2023 m. yra interaktyvaus robotų suvokimo ir mokymosi profesorė Darmštato technologijos universiteto Informatikos katedroje. Robotai užpildys spragas sveikatos priežiūros srityje

37 metų mokslininkė robotus, žmones ir jų aplinką laiko integruota sistema. Ji ir jos komanda nori sukurti robotus, kurie galėtų mokytis iš patirties ir sąveikos su žmonėmis bei jų aplinka ir nuolat pritaikyti savo elgesį. Chalvatzaki šias mašinas laiko ne žmonių pakaitalais, o jų partneriais. Ji įsivaizduoja „namų robotus“, kurie galėtų perimti namų ruošos darbus, padėti rūpintis pagyvenusiais ar sergančiais žmonėmis. žmones ir taip užpildyti socialinio gyvenimo bei sveikatos priežiūros spragas, kurios ateityje vis didės. Už daug žadančių pastangų siekiant šio tikslo ji neseniai gavo Alfriedo Kruppo premiją, kurios vertė siekia 1,1 mln. eurų.

 

Net jos daktaro disertacija, kurią tyrėja, studijavusi elektros ir kompiuterių inžineriją Atėnuose, baigė 2019 m., buvo skirta žmogui orientuotiems požiūriams į pagalbinę robotiką. Šiam darbui ji palaikė ryšius su klinikomis Vokietijoje ir Heidelberge, be kita ko, su kuriomis bendradarbiavo kurdama robotinę vaikštynę. „Daugelis vyresnio amžiaus žmonių tada manęs klausė, ar robotas taip pat galėtų jiems atnešti vaistų ar maisto.“

 

Tai paskatino ją tęsti tyrimus šia kryptimi. Kaip podoktorantūros stažuotoja, ji atvyko į Darmštato technikos universitetą, nes būtinai norėjo dirbti su Janu Petersu. Profesorius yra autonominės robotikos ir sustiprinto mokymosi, pagrįsto atlygio sistema, ekspertas. Chalvatzaki šį metodą taiko ir savo tyrimuose.

 

Objektų atpažinimas ir jų funkcijos supratimas

Savo laboratorijoje ji dirba su 13 doktorantų ir podoktorantūros stažuotojų. Tyrėjai nori maitinti roboto smegenis algoritmais, kurie nėra pagrįstos milijonais duomenų taškų, kaip kitos dirbtinio intelekto programos. Vienas iš sprendimų, tačiau labai sudėtingas – žmogaus valdymas robotui ir kiekvienos užduoties apmokymas iš anksto, kaip aiškina Chalvatzaki. Todėl ji ir jos komanda nori rasti duomenų modelius, kurie leistų robotui savarankiškai paimti puodelį ar atidaryti duris. Tam pasiekti jie naudoja modeliavimą ir vaizdinius duomenis. Pavyzdžiui, jie įdiegė geometrija pagrįstus mokymosi metodus, kurie į mokymą integruoja trimatės erdvės struktūrą, įskaitant padėtį ir orientaciją. Vienas iš tikslų – kad robotas galėtų naršyti 3D pasaulyje, atpažinti objektus ir suprasti jų funkciją.

 

Mokslininkai nori sudaryti sąlygas perėjimui tarp modeliuojamo ir realaus pasaulių. Šiuo tikslu jie leidžia robotui išbandyti veiksmus ir mokytis per patirtį ir taisymus. Pavyzdžiui, į savo modelius jie įtraukia žinias, kad kavos virimo aparato atidarymui reikia sukamųjų rankų judesių. Šie duomenys vėliau perkeliami į kitas užduotis. Tai leidžia robotui atlikti tikslius ir sklandžius judesius.

 

Būsimos galimybės apims tokius įgūdžius kaip maisto gaminimas, valymas ir slauga, taip pat žmogaus greitį ir švelnų bendravimą. „Tai yra svarbus skirtumas, palyginti su pramoniniais robotais, kurie veikia pagal iš anksto nustatytas procedūras“, – sako Chalvatzaki, kuri už savo darbą yra gavusi daugybę apdovanojimų, įskaitant priėmimą į Vokietijos tyrimų fondo „Emmy Noether“ programą.

 

Ji tikra, kad robotai taps visuomenės dalimi, taps naudingais partneriais ir papildymais kasdieniame gyvenime, suteikdami savarankiškumo ir mobilumo ne tik pagyvenusiems ar sergantiems žmonėms. Kad tai įvyktų, jie turi būti absoliučiai patikimi – pavyzdžiui, kai reikia kasdien išrašyti vaistus. Artimiausiu metu ji planuoja užmegzti ryšius su globos organizacijomis ir klinikomis, kad įgytų jas kaip partnerius ir daugiau sužinotų apie tai, kur yra robotų poreikis.

 

Profesorė mano, kad pirmasis namų roboto prototipas rinkoje galėtų pasirodyti po dešimties–penkiolikos metų. Ji nemano, kad jis būtinai turi atrodyti kaip žmogus. Robotai turėtų išlikti išmaniomis mašinomis – net ir savo išvaizda. Potencialas tikrai milžiniškas. Europoje jau vyksta plėtra, kurioje dalyvavo Chalvatzaki ir jos komanda. Robotai dirba kaip lentynų prižiūrėtojai prekybos centruose, bagažo tvarkymo specialistai Fraport oro uostuose Graikijoje ir Anglijos žemės ūkyje, kur jie naudojami vazoniniams augalams sodinti, kaip praneša Chalvatzaki. „Tai jau sėkmingai veikia.“”