Robot i człowiek – ścisła współpraca. Będą dobrymi kolegami?

Roboty, które lakierują karoserie czy nieustannie przykręcają te same śrubki, przestają wystarczać nawet w halach produkcyjnych. Docelowo mają współpracować z ludźmi. Mają to robić także w innych sytuacjach. Pomagać w remontach, sprzątaniu, gotowaniu czy w dotrzymywaniu człowiekowi towarzystwa. Stworzenie takich robotów to nie lada wyzwanie, ale specjaliści opracowują odpowiednie rozwiązania.

Pomocna dłoń CoBota

W trakcie niedawnego Europejskiego Forum Robotycznego w Rimini, eksperci z Włoskiego Instytutu Technologicznego zaprezentowali najnowsze wyniki europejskiego projektu SOPHIA (Socio-physical Interaction Skills for Cooperative Human-Robot Systems in Agile Production).

W tym rozpoczętym w 2020 roku projekcie powstają CoBoty (collaborative robots). To maszyny, które mają ściśle współpracować z ludźmi i pomagać im w trudnych czy niebezpiecznych manualnych pracach. Dla robota takie zadanie jest nieporównanie trudniejsze niż wykonywanie tych samych powtarzalnych czynności, np. na jednym stanowisku fabryki.

Pracując w magazynie, warsztacie czy remontowanym pomieszczeniu roboty muszą radzić sobie ze skomplikowanym, a do tego zmiennym, otoczeniem. Również zadania są zróżnicowane i zmienne. Dodatkowo maszyny muszą umieć w naturalny sposób współpracować z człowiekiem, np. do pewnego stopnia przewidywać jego działania.

Na udostępnionym przez autorów projektu materiale wideo można zobaczyć, jak roboty razem z człowiekiem biorą udział w wielu zadaniach. Są to np. przenoszenie ciężarów czy niebezpiecznych ładunków, załadunek paczek, szlifowanie powierzchni czy łączenie prostych elementów konstrukcyjnych. Taka może być właśnie przyszłość różnorodnych prac – od fabryk po opiekę zdrowotną.

Autorzy programu SOPHIA, oprócz robotów, pracują nad standardami, które pomagałyby w wykorzystaniu w Europie tego typu maszyn.

Mechaniczny domownik – zaakceptujemy to?

Współpracujące z ludźmi maszyny z niemałym prawdopodobieństwem będą też wkraczały coraz częściej do domów. Specjaliści z Cornell University są zdania, że za jakiś czas roboty będą pomagały ludziom w licznych codziennych czynnościach, takich jak zmywanie naczyń, gotowanie, pranie czy sprzątanie.

Skonstruowane przez ten zespół maszyny są jeszcze duże i dosyć niezgrabne. Z czasem roboty z pewnością da się zminiaturyzować i sprawić, aby dużo bardziej pasowały do przeciętnej kuchni. Naukowcy zajmą się też stworzeniem inteligentnego oprogramowania dla tych maszyn. Przetestowany już w realnych warunkach system MOSAIC doskonale pokazuje, na jakich zasadach takie urządzenia mogą działać.

Robot potrafi identyfikować różnego rodzaju towarzyszące ludziom obiekty, planować działania i przewidywać ruchy ludzi. Wyposażony w MOSAIC robot może posolić zupę i ją pomieszać czy odstawić na bok pieprz. Naukowcom pomagał już w przygotowaniu różnych sałatek, zup czy kanapek z tuńczykiem. Oprogramowanie to przypomina więc trochę system SOPHIA.

„Prezentujemy MOSAIC, czyli modularny system dla domowych robotów, które w codziennych okolicznościach razem z użytkownikami będą mogły współpracować przy wykonywaniu złożonych zadań, takich jak gotowanie” – mówi współautorka systemu Huaxiaoyue Wang. „MOSAIC ściśle współdziała z ludźmi, wchodzi z nimi w interakcje, korzystając z naturalnego języka mówionego. Może kontrolować wiele robotów jednocześnie i zna pojęcia dotyczące różnorodnych obiektów codziennego użytku” – informuje badaczka.

Rozum dla robota – oddamy to, co najcenniejsze

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology mówią przy tym wprost, że chcą wyposażyć roboty w pewną formę zdrowego rozsądku. Dzięki temu maszyny mają bez większego kłopotu radzić sobie z różnymi zadaniami, nawet jeśli coś im w tym przeszkodzi i zaburzy ich pracę. Dotąd roboty musiały najczęściej zaczynać od początku – tłumaczą naukowcy.

Aby to zmienić, opracowali oni technologię wzorowaną na dużych modelach językowych, takich jak ChatGPT. Modele takie analizują gigantyczne ilości tekstu, aby zrozumieć powiązania między słowami, zdaniami i akapitami. Na tej podstawie mogą wygenerować nowe teksty. Okazuje się, że stojące za tymi systemami sieci neuronowe można tak przeprogramować, aby podobne powiązania tworzyły między prostymi czynnościami składającymi się na większe zadania.

Np. wykorzystane w testach zadanie polegające na przeniesieniu łyżką kamyków z jednego naczynia do innego składa się z takich czynności, jak – sięgnięcie do naczynia, nabranie kamyków, przeniesienie ich, umieszczenie w drugim naczyniu. Poszczególnych ruchów roboty uczą się, naśladując ludzi. „Dzięki naszej metodzie robot może sam poprawiać błędy w swoim działaniu i udoskonalać swoją pracę” – podkreśla Felix Yanwei Wang, współautor systemu.

„Teraz, kiedy robot popełnia błędy, nie musimy angażować ludzi, aby go programowali czy wykonywali dla niego kolejne demonstracje pokazujące, jak postępować w przypadku pomyłki. To bardzo ekscytujące, ponieważ prowadzonych jest wiele prac nad trenowaniem robotów domowych z pomocą danych zbieranych w czasie zdalnego sterowania. Nasz algorytm może teraz przetworzyć te dane w skomplikowane zachowania robota wykonywane nawet w obliczu przeszkód” – tłumaczy badacz.

Maszyna z twarzą – pełne uczłowieczenie?

Opisane powyżej eksperymentalne roboty mają taką postać, że wyglądem przypominają typowe automaty pracujące w fabryce. Coraz częściej jednak powstają roboty przypominające ludzi, które na co dzień, w domach, szkołach, hotelach czy szpitalach, a nawet w fabrykach czy magazynach, mają towarzyszyć człowiekowi.

To stwarza kolejne wyzwania. Jak twierdzą niektórzy naukowcy, żeby ludzie zaakceptowali takie urządzenia, ważne są nawet drobne szczegóły. Na przykład badacze z Uniwersytetu im. Radbouda w Nijmegen zwracają uwagę, że podobnie jak w przypadku kontaktów międzyludzkich, w interakcji robot-człowiek kluczowa jest nawet mimika robota.

„Nie mówimy o automatycznych odkurzaczach, ale o robotach, z którymi możemy się komunikować, np. osobistych pomocnikach. Chcemy, aby zachowywały się tak, jak oczekuje tego społeczeństwo. Aby mogły uczynić nasze życie łatwiejszym, powinny być dostosowane do naszego stylu komunikacji. Wielu twórców to ignorowało, ponieważ stworzenie sztucznej twarzy podobnej do ludzkiej jest niesłychanie trudne. Istnieją roboty, które się do tego ideału zbliżają, ale są niezwykle drogie” – zwraca uwagę dr Chinmaya Mishra. To właśnie on, wraz ze swoim zespołem zauważył, jak dużą rolę odgrywa twarz humanoida.

„Robot pracujący w szpitalu, może się uśmiechać, kiedy kieruje kogoś do odpowiedniego pokoju, albo na moment odwracać wzrok, kiedy się nad czymś zastanawia. Pozwoli to stworzyć bardziej osobisty i naturalny kontakt” – wyjaśnia ekspert. Naukowcy do swojego eksperymentu wykorzystali robota Furhat z animowaną twarzą, a jego zachowanie oceniali rozmawiający z nim ochotnicy.

Istotne okazały się detale. „Szczególnie ważne było odwracanie wzroku. Jeśli zaprogramowaliśmy robota, aby wpatrywał się w człowieka, ten czuł się niekomfortowo i unikał wzroku robota. Zatem, jeśli robot wykazuje nieludzkie zachowania związane ze wzrokiem, jego interakcje z ludźmi są utrudnione” – mówi dr Mishra. „Robot zdolny do bardziej odpowiednich odpowiedzi emocjonalnych bardziej nadaje się do współpracy z ludźmi” – dodaje.

Nasze – ludzkie – nastawienie…

Jednak jest też druga strona medalu, na którą zwracają uwagę właśnie specjaliści z Cornell University. Chodzi o nastawienie samych ludzi. Naukowcy tym razem, przez kilka miesięcy obserwowali mieszkańców Tokio posiadających roboty, które towarzyszyły im w domu, takie jak np. Aibo, RoBoHoN czy LOVOT.

Producenci robotów i ich właściciele wspólnie starają się wypracować normy postępowania dla tych urządzeń. Firmy nadały tym maszynom przyjazną dla człowieka, choć trzeba przyznać, że jeszcze raczej prostą formę. Ludzie się po prostu do niej przyzwyczaili. Roboty towarzyszą im przez znaczną część dnia, także w spotkaniach z przyjaciółmi czy w miejscach publicznych.

„Jeśli chcemy zrozumieć, co powoduje, że roboty stają się urządzeniami społecznymi, musimy szerzej przyjrzeć się społecznościom tworzącym się wokół robotów oraz wzajemnym interakcjom ludzi” – zaznacza prof. Malte Jung, współautor badania.

„Społeczna natura robotów tworzy się przez relacje między ludźmi oraz ludźmi i robotami. Nie chodzi wyłącznie o odpowiednie programowanie czy stworzenie lepszego charakteru robota. Czy np. usprawnienie jego reakcji na społeczne zachowania człowieka i nadanie mu przyjemniejszego wyglądu czy nauczenie bardziej naturalnego zachowania” – podkreśla specjalista.

Czy więc w czasach, kiedy jeszcze niemało trudności sprawia nam współpraca z innymi ludźmi, przyjdzie nam uczyć się nowych zasad życia w otoczeniu robotów? A może da się je tak zaprogramować, że to one całkowicie dostosują się do nas?

Roboty na pewno ułatwią nam życie i pomogą w pracy. Jednak często wtedy, kiedy wydaje się, że powinno być łatwiej, okazuje się, że… jakby kłopotów pojawia się coraz więcej. Jak będzie z robotami nieustannie obecnymi w otoczeniu człowieka? Będą ułatwieniem i przyjemnością czy raczej kłopotem?

Czytaj też: Wirtualna rzeczywistość w natarciu… kolej na bodźce dotykowe. Nowe narzędzia VR

Czytaj też: Roboty jak ludzie w… fabrykach. Świetlana przyszłość przemysłu?

Źródło zdjęcia: Andy Kelly/Unsplash