จากระบบอัตโนมัติไปสู่ระบบอัตโนมัติ หุ่นยนต์ตัวจริงจะยืนหยัดได้หรือไม่?

นิยายวิทยาศาสตร์นำเสนอหุ่นยนต์ที่คอยเตือนใจและสร้างแรงบันดาลใจ แต่ไม่จำเป็นว่าจะต้องนำไปใช้ได้จริง หุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริงเปรียบเทียบกับบุคคลสำคัญอย่าง C-3PO หรือ Mr. Data ได้อย่างไร ปรากฎว่าเราถูกรายล้อมไปด้วยพวกเขา

ถ้าผมบอกคุณว่าวันนี้ผมเห็นหุ่นยนต์ คุณจะนึกถึงอะไร? หุ่นยนต์คืออะไร

นี่ไม่ใช่คำถามหลอกลวง

หุ่นยนต์ในนิยายวิทยาศาสตร์

เพราะเราเคยเห็นหุ่นยนต์มามากมาย เราเคยเห็น Robbie the Robot จากภาพยนตร์ Forbidden Planet ปี 1956, Rosie แม่บ้านจาก The Jetsons, Gigantor แอนิเมชั่น, C-3PO และ R2-D2 จาก Star Wars ปลายทศวรรษ 1970, Optimus Prime, ข้อมูลจาก Star Trek, T- ของ Arnold Schwarzenegger 800 Terminator หรือหุ่นยนต์รุ่นใหม่กว่า เช่น Wall-E, Dolores (และซินธ์ทั้งหมด) จาก Westworld และหุ่นยนต์ที่เหลือทั้งหมดในภาคแยกของ Star Wars

ทั้งหมดนี้ร่วมกันสร้างมุมมองของเราเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อย่างน้อยก็ในภาพยนตร์และทีวี

เรายังคุ้นเคยกับเรื่องราวที่หุ่นยนต์เหล่านี้บอกด้วย ข้อมูลจาก Star Trek แค่อยากจะเป็นมนุษย์มากขึ้น ไอแซคจาก The Orville คือ Kaylon เผ่าพันธุ์ของหุ่นยนต์ที่ทำลายสิ่งมีชีวิตออร์แกนิก (แต่เส้นทางของไอแซคกลับเป็นเส้นทางแห่งการไถ่บาป เพราะเขาคือเคย์ลอนผู้เห็นอกเห็นใจและช่วยพลิกกระแสของสิ่งมีชีวิตออร์แกนิก) หุ่นยนต์ Star Wars โดยเฉพาะหุ่นยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อขายสินค้า ได้กลายมาเป็นเพื่อนและสหายกับเพื่อนรักธรรมชาติของพวกเขา

จากนั้นก็มีหุ่นยนต์ชั่วร้ายมากมายที่มุ่งทำลายล้างเช่นอัลตรอน ฮัล 9000; Daleks และ Cybermen จาก Doctor Who; อวตารต่างๆ ของหุ่นยนต์ Terminator; Nomad, Lore, Peanut Hamper และ Control จาก Star Trek; และคอลเลกชั่นหุ่นจากสตาร์ วอร์ส

หุ่นยนต์เหล่านี้เปิดโอกาสให้นักเขียนสะท้อนถึงลักษณะและปัญหาของมนุษยชาติย้อนกลับไปสู่สิ่งมีชีวิตที่เป็นเครื่องจักร และเล่นกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณสร้างชีวิตเทียมโดยมีหรือไม่มีข้อจำกัดทางศีลธรรมที่ควบคุมมนุษย์ส่วนใหญ่

หุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริง

แต่หุ่นยนต์ก็มีอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริง และพวกเขาไม่ทำงานเหมือน C-3PO หรือมิสเตอร์ดาต้า พวกเขามีตั้งแต่โรงงานอัตโนมัติขนาดใหญ่ไปจนถึงหุ่นยนต์เชื่อมในรถยนต์ ตั้งแต่เครื่องพิมพ์ 3 มิติไปจนถึงของเล่นสำหรับเด็ก อะไรทำให้หุ่นยนต์เหล่านี้...หุ่นยนต์ และอะไรทำให้พวกเขาแตกต่างจากหุ่นยนต์ในนิยายวิทยาศาสตร์?

สำหรับผู้เริ่มต้น หุ่นยนต์ในนิยายวิทยาศาสตร์มักจะเป็นอิสระโดยสมบูรณ์ Mr. Data จาก Star Trek: The Next Generation และ The Doctor จาก Star Trek Voyager (AI โฮโลแกรม) ได้รับการประกาศให้เป็นบุคคลที่ถูกกฎหมายในสายตาของสหพันธ์ตัวละคร ไม่มีใครอ้างว่า Tesla ของเพื่อนฉันเป็นคนตามกฎหมาย

ในความเป็นจริง อุตสาหกรรมยานยนต์ได้พัฒนาชุดเกณฑ์ความปรารถนาที่กำหนด "ความเป็นอัตโนมัติ" ของยานพาหนะที่เป็นหุ่นยนต์ และเราสามารถนำเกณฑ์นั้นไปใช้กับหุ่นยนต์ตัวอื่นๆ ได้เช่นกัน เกณฑ์ SAE J3016 มีหกระดับ: ระดับ 0, 1 และ 2 อธิบายขีดจำกัดของระบบอัตโนมัติ ในขณะที่ระดับ 3, 4 และ 5 อธิบายการทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบมากขึ้น:

อย่างที่คุณเห็น เกณฑ์สีน้ำเงินระบุว่าคนขับที่เป็นมนุษย์จะต้องยังอยู่ในการควบคุม แม้ว่าจะได้รับความช่วยเหลือจากรถก็ตาม ในขณะที่เกณฑ์สีเขียวระบุ (ส่วนใหญ่) ว่ารถสามารถทำการตัดสินใจที่จำเป็นทั้งหมดได้

หุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริงส่วนใหญ่ที่เรามีในปัจจุบันตกอยู่ในสเปกตรัมด้านสีน้ำเงิน นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันใช้คำว่าอัตโนมัติและอัตโนมัติเพื่อแยกแยะความสามารถของหุ่นยนต์ แม้ว่าคำจะฟังดูคล้ายกัน แต่มีความแตกต่างดังนี้:

ระบบ อัตโนมัติ ปฏิบัติตามกฎที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อทำงานเฉพาะเจาะจง
ระบบ อัตโนมัติ สามารถทำงานได้อย่างอิสระ ตัดสินใจ และปรับให้เข้ากับสถานการณ์ใหม่ได้

วันนี้ ฉันขอยืนยันว่าหุ่นยนต์ส่วนใหญ่เป็นเพียงอุปกรณ์อัตโนมัติที่มีการเคลื่อนไหวในระดับหนึ่งในโลกแห่งความเป็นจริง พวกเขาดำเนินการหลายขั้นตอน ซึ่งอาจได้รับการแก้ไขตามเกณฑ์ที่กำหนด (ตัวอย่างเช่น เครื่องพิมพ์ 3D จะหยุดพิมพ์เมื่อเส้นใยหมด และจะกลับมาทำงานต่อเมื่อมีการโหลดวัสดุอีกครั้ง) อุปกรณ์อัตโนมัติ ได้แก่ C-3PO, Mr. Data, T-800 หรือความฝันของ Amazon ที่จะปราศจากผู้คน หุ่นยนต์จัดส่ง

ตอนนี้เราทำแบบอัตโนมัติได้ดีจริงๆ เป็นอิสระไม่มาก แต่เรากำลังไปถึงที่นั่น

ช่วงไดนามิกมหาศาล

หุ่นยนต์ในปัจจุบัน แม้ว่าจะไม่มีความหลากหลายเท่ากับ Mr. Data แต่โดยทั่วไปแล้วหุ่นยนต์ก็ค่อนข้างมีประโยชน์และใช้งานได้ดี

เหล่านี้รวมถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์ทางการแพทย์ หุ่นยนต์ทหารและป้องกันประเทศ หุ่นยนต์ในประเทศ หุ่นยนต์เพื่อความบันเทิง หุ่นยนต์สำรวจและบำรุงรักษาอวกาศ หุ่นยนต์เพื่อการเกษตร หุ่นยนต์ขายปลีก หุ่นยนต์ใต้น้ำ และหุ่นยนต์ทางไกลที่ช่วยให้ผู้คนมีส่วนร่วมในกิจกรรมจากระยะไกล

ความสนใจส่วนตัวของฉันมุ่งเน้นไปที่หุ่นยนต์ที่ผู้ผลิตและมือสมัครเล่นสามารถเข้าถึงได้และสามารถเข้าถึงได้ หุ่นยนต์ที่สามารถเสริมกำลังบุคคลในการสร้าง ออกแบบ และสร้างต้นแบบโครงการซึ่งก่อนหน้านี้ทำได้โดยผู้ที่มีร้านค้าที่เต็มไปด้วยเครื่องจักรในการผลิตเท่านั้น

ฉันกำลังพูดถึงเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งสร้างวัตถุจากชั้นพลาสติกหลอมเหลว อุปกรณ์ CNC ซึ่งมักจะตัด แกะสลัก และเอาไม้หรือโลหะออกเพื่อสร้างวัตถุ เครื่องตัดเลเซอร์ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดป้าย การแกะสลัก และการผลิตชิ้นส่วนและแผงวงจรที่มีรายละเอียดมาก และแม้กระทั่งเครื่องตัดไวนิล สำหรับการตัดวัสดุที่เบาและยืดหยุ่นอย่างระมัดระวังในรูปแบบที่ซับซ้อน

เครื่องจักรเหล่านี้ตั้งโปรแกรมโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD เพื่อกำหนด --หรือที่รู้จักกันในชื่อการออกแบบ-- วัตถุที่ถูกสร้างขึ้น การออกแบบเหล่านั้นจะถูกแปลงเป็นชุดคำสั่งการเคลื่อนไหวที่แนะนำเครื่องจักรในการเคลื่อนไหวซ้ำๆ ที่ซับซ้อน

ตัวอย่างเช่น ฉันใช้ CNC เพื่อสร้างชุดชั้นวางออแกไนเซอร์แบบกำหนดเองที่เหมือนกันสำหรับจัดเก็บชิ้นส่วน

ในขณะที่ฉันออกแบบและประกอบอุปกรณ์จัดงาน หุ่นยนต์ก็กลายเป็นตัวคูณแรง โดยแกะสลักคุณสมบัติการยึดชั้นวางที่แม่นยำ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกินกว่าทักษะงานไม้ของฉัน ซึ่งส่วนใหญ่จำกัดอยู่แค่การตอกตะปูและสกรูเกลียวเท่านั้น

หุ่นยนต์ในปัจจุบันมีช่วงไดนามิกที่กว้างใหญ่ ตั้งแต่ของเล่นเพื่อการเรียนรู้สำหรับเด็ก ไปจนถึงสิ่งที่ซับซ้อนและใหญ่โตอย่างน่าอัศจรรย์เท่ากับโกดังอัจฉริยะของ Amazon โกดังเหล่านี้แต่ละแห่งมีหุ่นยนต์นับพันตัว แต่เนื่องจากพวกมันทั้งหมดทำงานร่วมกัน โกดังทั้งหมดจึงถูกมองว่าเป็นหุ่นยนต์ขนาดยักษ์ด้วยตัวมันเอง

ช่วงของความเป็นอิสระ

กลับมาที่การอภิปรายเรื่องหุ่นยนต์อัตโนมัติกับหุ่นยนต์อัตโนมัติกันดีกว่า หุ่นยนต์อัตโนมัติสามารถติดตามชุดงานได้ ซึ่งโดยปกติแล้วจะได้รับการดูแล (หรืออย่างน้อยก็ตรวจสอบเป็นประจำ) โดยผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์

เครื่องพิมพ์ 3D ของฉันเป็นตัวอย่างที่ดี เมื่อฉันสร้างการออกแบบในซอฟต์แวร์ CAD แล้วแปลงการออกแบบนั้นเป็น gcode สิ่งที่ฉันกำลังสร้างคือชุดคำสั่งการเคลื่อนไหว คำแนะนำจะระบุตำแหน่ง X และ Y ของหัวพิมพ์ พร้อมทั้งความสูงของเครื่องอัดรีดที่ต้องคำนึงถึงชั้นที่เพิ่มเข้ามาอย่างต่อเนื่อง คำแนะนำยังระบุอุณหภูมิของเครื่องอัดรีด เพื่อกำหนดว่าพลาสติกจะละลายบนชั้นก่อนหน้าได้เร็วและราบรื่นเพียงใด

โดยปกติแล้ว ฉันจะเริ่มพิมพ์งานแล้วตรวจดูผ่านกล้อง ในโอกาสที่งานพิมพ์ล้มเหลวหรือเครื่องพิมพ์ตัดสินใจพ่นพลาสติกหลอมเหลวขึ้นไปในอากาศ ฉันมักจะจับมันเร็วพอ รีบเข้าไปใน Fab Lab และยกเลิกการพิมพ์ เครื่องพิมพ์เป็นแบบอัตโนมัติ ปฏิบัติตามคำแนะนำ -- แต่กระบวนการนี้ไม่มีอะไรเป็นอิสระ

เครื่องพิมพ์รุ่นใหม่กำลังรวมเอา AI บางตัวเข้าด้วยกัน: กล้องจะป้อนรูปภาพไปยังโปรเซสเซอร์ที่ใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อตรวจสอบแต่ละภาพและพิจารณาว่ามีสถานการณ์ขัดข้องหรือไม่ แม้ว่าเครื่องจักรจะไม่สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดเหล่านั้นได้ แต่การเรียนรู้ของเครื่องก็สามารถปิดกระบวนการได้ ป้องกันการสูญเสียวัสดุและอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น

เมื่อคุณเยี่ยมชมโรงงานของ Amazon คุณจะเห็นหุ่นยนต์เพิ่มมากขึ้น มีหุ่นยนต์ขนของที่เคลื่อนไปตามพื้นเพื่อส่งสินค้า สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นแบบอัตโนมัติ ไม่ใช่แบบอัตโนมัติ แต่ระบบสายพานลำเลียงที่ซับซ้อนอย่างมากของ Amazon มีระบบสร้างภาพอัจฉริยะที่จะมองผลิตภัณฑ์ขณะที่ผ่านไปและทำการตัดสินใจเกี่ยวกับวัตถุในขณะที่ผ่านไป ที่นี่ เราเริ่มเห็นสัญญาณของการจัดการที่เพิ่มขึ้นโดยไม่มีการควบคุมดูแลของมนุษย์

ฉันมีโดรนที่แสดงพฤติกรรมอัตโนมัติบางอย่างด้วย หากฉันส่งมันไปนอกขอบเขตวิทยุในขณะที่ควบคุมมันผ่านตัวควบคุมมือถือ ตัวโดรนก็จะเข้าควบคุมเอง มันจะวางแผนเส้นทางกลับไปยังจุดกำเนิด ย้อนกลับเส้นทาง หลีกเลี่ยงอุปสรรค เช่น ต้นไม้และสายไฟ และนำตัวเองกลับบ้านโดยไม่มีการโต้ตอบใดๆ มันจะทำงานเหมือนเดิมเมื่อตรวจพบว่าแบตเตอรี่เหลือน้อยเกินไปสำหรับการบินต่อไป

ในแต่ละตัวอย่างทั้งสามนี้ (การตรวจสอบเครื่องพิมพ์ 3D ที่ได้รับความช่วยเหลือจาก AI การตรวจสอบสายพานลำเลียงในคลังสินค้า และเที่ยวบินกลับบ้าน) เราเห็นพฤติกรรมอัตโนมัติที่สร้างขึ้นเป็นส่วนขยายของระบบอัตโนมัติส่วนใหญ่ ฉันคิดว่านั่นเป็นวิธีที่เราจะได้เห็นฟีเจอร์อัตโนมัติออกมา พวกเขาจะพร้อมใช้งานสำหรับสถานการณ์ต่อสถานการณ์จนกว่าจะมีการพิจารณาสถานการณ์มากขึ้นเรื่อยๆ

ในที่สุด คุณจะสามารถคลานเข้าไปในรถของคุณและพักสายตาเพิ่มอีก 45 นาทีในขณะที่รถจะพาคุณไปที่สตาร์บัคส์ใกล้สำนักงานของคุณที่สุด แต่เนื่องจากแผนภูมิระดับ SAE ของระบบอัตโนมัติในการขับขี่ที่เราได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าระดับ 5 ถือเป็นก้าวสำคัญ เมื่อถึงจุดนั้น เราไว้วางใจให้รถรับมือกับทุกสภาพถนนและตอบสนองอย่างชาญฉลาด ระมัดระวัง รวดเร็ว และปลอดภัย ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เชื่อว่าเราจะเริ่มเห็นรถยนต์ที่มีความสามารถนี้ภายในปี 2030

เมื่อ ChatGPT ผิดพลาดด้วยภาพหลอนที่มีชื่อเสียงอย่างหนึ่ง มันน่ารำคาญ และอาจเป็นเรื่องน่าอายหากมีคนใช้เนื้อหานั้นในการเขียนบางเรื่อง แต่หากหุ่นยนต์เกิดข้อผิดพลาดขณะปฏิบัติการในโลกแห่งความเป็นจริง อาจมีบางอย่างผิดพลาดทางกายภาพหรือถึงขั้นเสียชีวิตได้ เนื่องจากมีเดิมพันสูง จึงจำเป็นต้องมีการดูแลมากขึ้นไม่เพียงแต่ในการพัฒนาระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบเท่านั้น แต่ในการจัดเตรียมและการเปิดตัวระบบเหล่านั้นเพื่อให้แน่ใจว่าระบบจะปลอดภัยที่จะเผยแพร่ในสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันของเรา

มองไปข้างหน้า: หุ่นยนต์แห่งอนาคต

เรามาทบทวนประเด็นหลักสามประการของเรากัน ประการแรก นิยายวิทยาศาสตร์ให้ภาพของหุ่นยนต์ที่มีทั้งคำเตือนและแรงบันดาลใจ แต่ไม่จำเป็นต้องใช้งานได้จริง ประการที่สอง สิ่งต่างๆ มากมายถือได้ว่าเป็นหุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริง และประการที่สาม ช่วงของความเป็นอิสระอาจแตกต่างกันไปตามหุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริง

เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่า AI และหุ่นยนต์จะเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก แต่อย่างที่เราได้เห็นแล้วว่า AI สามารถแจ้งฟังก์ชันของหุ่นยนต์ทั้งหมด บางส่วน หรือทั้งหมดไม่ได้ ขึ้นอยู่กับระดับของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องและวัตถุประสงค์ของหุ่นยนต์ แม้ว่าจะเป็นการดีสำหรับหุ่นยนต์แปรรูปที่จะรู้ว่าเมื่อใดที่หุ่นยนต์ล้มเหลวและหยุดทำงาน แต่เราได้รับคุณค่ามากมายจากอุปกรณ์ CNC อัตโนมัติและเครื่องพิมพ์ 3D ที่เพิ่งทำตามคำแนะนำ gcode ของพวกเขา

เมื่อเรามองไปในอนาคต เราจะเห็นระบบอัตโนมัติมากขึ้น ซีเมนส์มีวิสัยทัศน์อันน่าทึ่งว่าโรงงานจะมีลักษณะอย่างไรในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า และนำเสนอระบบอัตโนมัติจำนวนมากที่มีปฏิสัมพันธ์กับกระบวนการผลิตโดยรวม

นอกเหนือจากโลกแห่งตัวละครบันเทิงแล้ว หุ่นยนต์เป็นกลไกที่ซับซ้อนที่แสดงให้เห็นถึงต้นทุนและความพยายามในการสร้างหุ่นยนต์ตามมูลค่าที่พวกมันสร้างขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการประหยัดต้นทุน ประหยัดเวลา ความสามารถในการดำเนินกระบวนการที่ยากลำบาก ความสามารถในการดำเนินการใน สภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ หรือความสามารถในการบังคับทวีคูณความพยายามของผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์

ความสามารถในการโต้ตอบกับโลกแห่งความเป็นจริงและดำเนินการตามขั้นตอนอัตโนมัติถือเป็นเดิมพันสำหรับการมีส่วนร่วมในการปฏิวัติหุ่นยนต์ ในขณะที่เราก้าวไปข้างหน้า คาดว่าจะมีการผสมผสานระหว่างการเรียนรู้ของเครื่อง การมองเห็นที่ชาญฉลาด AI เชิงสร้างสรรค์ ทักษะการเขียนโปรแกรมแบบดั้งเดิม และความสามารถในการออกแบบกลไกเพื่อเปิดประตูใหม่ มอบโอกาสใหม่ ๆ และช่วยให้หุ่นยนต์ทุกขนาดและความสามารถทำสิ่งต่างๆ ได้มากขึ้นเพื่อช่วยเรา

ในทางกลับกัน ถ้าสักวันหนึ่งในอนาคต หุ่นยนต์จะเริ่มตะโกนว่า "กำจัดทิ้ง! ทำลายล้าง!" ...เอาล่ะ... อันตราย วิล โรบินสัน บิดดี บิดดี บิดดี นี่ไม่ใช่หุ่นที่คุณกำลังมองหา

ฮัสต้า ลาวิสต้า ที่รัก!