Ovládnou nás roboti?

V této volné sérii článků se chci věnovat aktuálnímu stavu rozvoje robotiky a umělé inteligence a tomu, jak tyto dvě technologické sféry ovlivňují či mohou ovlivňovat svět IT. Můj záměr je nahlédnout na svět robotiky z několika aspektů, mezi něž patří pohyb v prostoru a motorika, vnímání, inteligence a interakce (komunikace) s člověkem.

 

Každý z těchto aspektů má vliv na celkovou použitelnost robota, přičemž jednotlivá řešení mohou využívat třeba i jen jeden ze zmíněných faktorů. V prvním díle chci nastínit obecnou problematiku robota, přičemž v následujících článcích se pustím podrobněji do jednotlivých podskupin s příklady existujících či vyvíjených řešení, a hlavně se zaměřím na to, jak se robotika postupně zapojuje do běžného života, aniž bychom si to uvědomovali.

 

Pohyb v prostoru a motorika

Schopnost pohybu umožňuje přesouvat fyzickou působnost robota. Důležitým faktorem je určitá autonomie, samostatnost v pohybu. Někdy pro pojmenování systému pojmem „robot“ stačí, že je onen systém ovládaný na dálku. Příkladem budiž robot na zneškodnění bomb.

Motorika je většinou vázána na složitější kombinaci vzájemně se ovlivňujících členů. V příkladu robota na zneškodnění bomb jsou pásy či kola pohybovými složkami a robotické rameno je složkou motorickou. V případě humanoidu spočívá složitost v tom, že motorika a pohyb v prostoru jsou na sebe úzce vázány. Pokud v takovém případě motorika nefunguje, robot ani neudrží rovnováhu.

Schopnost pohybovat se a manipulovat se svým okolím je jedním ze základních parametrů robota. Tyto vlastnosti mnohdy stačí k tomu, aby byl přístroj za robota považován. Setkáváme se sice s celou řadou chytrých zařízení, pokud však nemají výše zmíněné vlastnosti, nemůžeme je nazvat roboty.

 

Vnímání

Vnímání robota je jistou obdobou lidského vnímání – chápeme tím schopnost zařízení registrovat své okolí. K tomu slouží různé senzory snímající zrychlení (a tím i gravitaci), rotaci, vzdálenosti, teplotu atp. Kromě toho samozřejmě také různé druhy kamer, radarů, mikrofonů. Všechna tato zařízení nahrazují základní smysly, kterých má člověk celkem 5 – hmat, čich, sluch, chuť a zrak (lze rozšířit, člověk registruje více vjemů, např. teplo, rovnováhu atp.). Robot má to, co se mu namíchá v senzorickém koktejlu.

Schopnosti vnímání jsou často spojeny s inteligencí – je potřeba tyto schopnosti zkombinovat, aby byly samotnému robotu k užitku. Pokud na robota připevníme kameru a tou sledujeme vzdálené dění, nerozšiřujeme vnímání robota. Jinak je to, pokud kamera pomáhá robotu orientovat se v prostoru, rozpoznávat obličeje a reagovat na ně.

 

Inteligence

Zde se budu zabývat schopností vyhodnocovat vstupy ze senzorů, vytvářet závěry a ty potom převádět v adekvátní reakce. Může jít o motorické úkoly – jak ohnout členy pneumatického ramene, abychom se s koncovým bodem dostali na přesnou pozici (až po detail, kolik tlaku do jednotlivých pístů pustit).

 

Jiný úkol je vyhodnocení – jak poznám z kamery, že toto je strom a toto je člověk.

 

Úkol se ovšem nemusí omezovat na jednoho robota, ale může jít také o koordinovanou činnost několika robotů – například drony musí při hledání pokrýt co nejefektivněji co největší plochu a nehledat na stejném místě dvakrát. Nebo mohou tři drony koordinovaně pomocí sítě házet míček a následně jej zase chytat.

 

Těchto úkolů je mnoho a jejich zpracování strojem je velice náročné, ačkoliv z pohledu člověka jde často o banální úkoly.

 

Interakce s člověkem

Jde o další z mnoha oblastí, které jsou závislé na inteligenci. Pro přirozenou interakci je potřeba vyvolávat hodně nedokonalostí, a hlavně se s nimi potýkat. Člověk neřekne stejnou věc dvakrát ve stejném znění. Neudělá přesně stejné gesto. Dělá chyby a odchylky od dokonalého chování, s čímž se svět jedniček a nul špatně vyrovnává. Navíc s sebou komunikace nese podtext, příkladem je právě komunikace neverbální, kontext člověka, prostředí atp. Je zde silná emoční stránka, která může ovlivnit informační stránku, respektive interpretaci informace. Věci jako například ironie jsou komplikovanými problémy.

A nejde jen o řeč, ale o celkový kontext člověka. V současnosti se řeší autonomní vozidla a jejich schopnost řízení v běžném provozu. Řidiči se naučí mezi sebou komunikovat v provozu i v nepřehledných situacích a prostředích, kupříkladu v hustém a chaotickém indickém provozu.

Druhou stranou je, jak s člověkem komunikovat. Programátor ještě někdy rozluští podivné hlášky aplikace, ale komunikovat s naprostým laikem strojově přes telefon je úplně jiná úroveň. Dnes je většina interakcí odkázána na různé formy mačkání tlačítek (třeba virtuálních, dotykových), kdy pokud ode mne stroj něco chce, představí mi formulář. A formuláře většina lidí nerada, a navíc jsou často velice neefektivní.

 

Ultimátní úkol

Jaký úkol otestuje zvládnutí všech zmíněných faktorů? Člověk by rád přemýšlel nad heroickým úkolem pro robota, jako je vytahování štěňátek (nebo koťátek, záleží na preferencích :) ) z hořícího domu. Faktem ovšem je, že se tato situace neděje až tak často a při testování by se ztratilo hodně domů, nehledě na ztrátu nebohých zvířátek (či spíše maket, buďme realisti).

Jako úkol je potřeba vybrat činnost rutinního charakteru, která se dobře testuje. Tento test už je vymyšlen a často se jím poměřuje schopnost robotiky.

Tím ultimátním testem schopností robota je donáška piva z lednice.

Nepůsobí to jako mnoho, ale tento úkol zahrnuje všechny zmíněné problematiky. Robot musí být schopen pohybu po bytě, motoricky otevřít lednici a uchopit pivo. Musí vnímat své okolí a orientovat se v něm, musí najít pivo. Pak mít inteligenci na to, aby pivo poznal, ať už jde o plechovku, či lahev. Musí vědět, co dělat se svými motorickými členy, aby pivo uchopil, ale nerozmáčknul. A také vůbec porozumět člověku, že chce pivo, popřípadě jaké a jestli jde o osobu, která může pít alkohol. A v neposlední řadě také musí dát člověku vědět, že úkol plní, popřípadě že pivo došlo atp.

Nutno poznamenat, že zatím spolehlivě a samostatně tento úkol bez zásadních úprav prostředí a v rozumném čase žádný robot nesplnil.

 

Vývoj robotů roste úžasným tempem. Na jednu stranu to přináší skvělé možnosti, zároveň však také nové výzvy. Dnes jde o obor poměrně specializovaný, který se nedotýká pracovní náplně mnoha lidí.  Ale je dost možné, že se stane běžnou součástí vývoje – například obdobou dnešního vývoje pro mobilní telefony. Vždyť i chatboti se zanedlouho po svém vstupu na scénu stali UX trendem. Proto si myslím, že je dobré alespoň po očku sledovat, co se děje ve světě robotů, a připravovat se na ně nejen z uživatelského hlediska. 

 

V tomto úvodním článku jsem představil různé aspekty robotiky. V dalších pokračováních se postupně podíváme více do hloubky a můžete se těšit na příklady, kam se dospělo, co nás ještě v budoucnu čeká a kde už je robotika běžnou součástí našich životů.