Что приходит вам на ум, когда вы слышите слово "робот"? Представляете ли вы металлического гуманоида на космическом корабле в далеком будущем? Возможно, вы представляете себе антиутопическое будущее, в котором человечество порабощено своими роботами-владыками. А может быть, вы думаете об автомобильном конвейере с роботоподобными машинами, собирающими автомобили.
Что бы вы ни думали, одно можно сказать наверняка: роботы здесь и сейчас. К счастью, кажется вероятным, что роботы будут выполнять повторяющиеся или опасные задачи, а не захватывать верховную исполнительную власть. Давайте рассмотрим робототехнику, дадим определение и классификацию этого термина, выясним роль искусственного интеллекта в этой области, будущее робототехники и то, как робототехника изменит нашу жизнь.
Что такое робототехника?
Робототехника - это отрасль техники, которая занимается концепцией, проектированием, строительством, эксплуатацией, применением и использованием роботов. Если копнуть немного глубже, мы увидим, что роботы определяются как автоматически управляемые машины, которые самостоятельно выполняют ряд действий и делают работу, обычно выполняемую человеком.
Кстати, роботы не обязательно должны быть похожи на людей, хотя некоторые из них так и делают. В качестве доказательства посмотрите на изображения сборочных линий автомобилей. Роботов, которые выглядят как люди, обычно называют "андроидами". Хотя разработчики роботов придают своим творениям человеческий облик, чтобы люди чувствовали себя спокойнее рядом с ними, это не всегда так. Некоторые люди считают роботов, особенно тех, которые похожи на людей, жуткими.
Типы роботов
Роботы - это универсальные машины, о чем свидетельствует большое разнообразие их форм и функций. Вот список нескольких видов роботов, которые мы видим сегодня:
Здравоохранение: Роботы в сфере здравоохранения делают все: от помощи в хирургии и физиотерапии, чтобы помочь людям ходить, до перемещения по больницам и доставки предметов первой необходимости, таких как лекарства или постельное белье. Роботы в сфере здравоохранения даже внесли свой вклад в продолжающуюся борьбу с пандемией, наполняя и герметизируя тампоны для тестирования и производя респираторы.
Домашняя жизнь: Чтобы найти робота в чьем-то доме, не нужно искать дальше Roomba. Но теперь они не только пылесосят полы; домашние роботы могут стричь газоны или дополнять такие инструменты, как Alexa.
Производство: Сфера производства первой начала внедрять роботов, таких как автомобильные конвейеры, о которых мы упоминали ранее. Промышленные роботы выполняют различные задачи, такие как дуговая сварка, обработка материалов, резка стали и упаковка продуктов питания.
Логистика: Все хотят, чтобы их онлайн-заказы доставлялись вовремя, если не раньше. Поэтому компании используют роботов для укладки товара на полки складов, извлечения товаров и даже доставки на небольшие расстояния.
Исследование космоса: Такие исследователи Марса, как Sojourner и Perseverance, являются роботами. Телескоп Hubble классифицируется как робот, как и такие зонды дальнего космоса, как Voyager и Cassini.
Военные: Роботы выполняют опасные задачи, а это не сложнее, чем современная война. Поэтому военные располагают разнообразным выбором роботов, способных выполнять многие рискованные задания, связанные с войной. Например, Centaur - робот для обнаружения и обезвреживания взрывчатых веществ, который ищет мины и СВУ, MUTT, который следует за солдатами и переносит их снаряжение, и SAFFiR, который борется с пожарами, возникающими на морских судах.
Развлечения: У нас уже есть роботы-игрушки, статуи роботов и рестораны роботов. По мере того, как роботы будут становиться все более совершенными, ожидайте, что их развлекательная ценность будет расти соответственно.
Путешествия: Нам нужно сказать всего три слова: самоуправляемые автомобили.
Преимущества и недостатки роботов
Как и любая инновация, роботы сегодня имеют свои плюсы и минусы. Вот обзор положительных и отрицательных сторон роботов и будущего робототехники.
Преимущества
Они работают в опасных условиях: Зачем рисковать человеческими жизнями, если можно послать робота для выполнения работы? Подумайте, насколько предпочтительнее иметь робота, борющегося с пожаром или работающего на активной зоне ядерного реактора.
Они экономически эффективны: Роботы не берут больничных и перерывов на кофе, им не нужны такие привилегии, как страхование жизни, оплачиваемый отгул или медицинское обслуживание, например, стоматология и зрение.
Они повышают производительность: Роботы приспособлены к бесконечному выполнению повторяющихся задач, а человеческий мозг - нет. Промышленность использует роботов для выполнения утомительной, избыточной работы, освобождая сотрудников для решения более сложных задач и даже для освоения новых навыков.
Они обеспечивают более высокий уровень качества: Снижение бдительности - это снижение концентрации внимания, которому подвержены работники, многократно выполняющие одни и те же функции. Когда уровень концентрации человека снижается, возрастает вероятность ошибок, неудовлетворительных результатов и даже несчастных случаев. Роботы выполняют повторяющиеся задачи безупречно, не допуская снижения производительности из-за скуки.
Недостатки
Они несут большие стартовые затраты: Внедрение роботов - это инвестиционный риск, и он стоит дорого. Хотя большинство производителей в конечном счете окупают свои инвестиции в долгосрочной перспективе, в краткосрочной перспективе это дорого. Однако это обычное препятствие при внедрении новых технологий, таких как создание беспроводной сети или миграция в облако.
Они могут лишить рабочих мест: Да, в некоторых ситуациях людей заменяют роботы, например, на сборочных линиях. Всякий раз, когда бизнес-сектор внедряет новые технологии, некоторые рабочие места становятся жертвами. Однако этот недостаток может быть преувеличен, поскольку внедрение роботов обычно создает больший спрос на людей для поддержки технологии, что приводит к последнему недостатку.
Они требуют от компаний найма квалифицированного вспомогательного персонала: Этот недостаток - хорошая новость для потенциальных работников, но плохая новость для экономных компаний. Роботам требуются программисты, операторы и ремонтники. Хотя соискатели могут радоваться, перспектива нанимать профессионалов (и платить зарплату профессионального уровня!) может стать препятствием для внедрения роботов.
Будущее робототехники: В чем польза искусственного интеллекта в робототехнике?
Искусственный интеллект (ИИ) повышает взаимодействие человека и робота, возможности сотрудничества и качество. В промышленном секторе уже есть ко-боты - роботы, которые работают рядом с человеком для проведения испытаний и сборки.
Достижения в области ИИ помогают роботам более точно имитировать поведение человека, для чего они и были созданы в первую очередь. Роботы, которые ведут себя и думают более похоже на людей, могут лучше интегрироваться в рабочую силу и обеспечить уровень эффективности, несравнимый с человеческими сотрудниками.
Разработчики роботов используют искусственный интеллект, чтобы наделить свои творения такими расширенными возможностями, как:
Компьютерное зрение: Роботы могут идентифицировать и распознавать встречающиеся им объекты, различать детали, учиться ориентироваться или избегать определенных объектов.
Манипулирование: ИИ помогает роботам развивать мелкую моторику, необходимую для захвата предметов без их разрушения.
Управление движением и навигация: Роботам больше не нужны люди, чтобы направлять их по маршрутам и технологическим процессам. ИИ позволяет роботам анализировать окружающую среду и самостоятельно ориентироваться. Эта способность распространяется даже на виртуальный мир программного обеспечения. ИИ помогает роботизированным программным процессам избегать узких мест в потоке или исключений из процесса.
Обработка естественного языка (NLP) и восприятие реального мира: Искусственный интеллект и машинное обучение (ML) помогают роботам лучше понимать окружающую обстановку, распознавать и выявлять закономерности, а также воспринимать данные. Эти усовершенствования повышают автономность робота и снижают зависимость от человеческих агентов.
Несколько слов о программных роботах
Программные роботы - это компьютерные программы, выполняющие задачи без участия человека, например, веб-гусеницы или чат-боты. Эти роботы полностью виртуальны и не считаются настоящими роботами, поскольку не имеют физических характеристик.
Не следует путать эту технологию с программным обеспечением, загружаемым в робота и определяющим его программирование. Однако пересечение этих двух понятий вполне нормально, поскольку в обоих случаях программное обеспечение помогает объекту (роботу или компьютерной программе) выполнять свои функции независимо от взаимодействия с человеком.
Будущее робототехники и роботов
Благодаря улучшению сенсорных технологий и более значительным достижениям в области машинного обучения и искусственного интеллекта, роботы будут продолжать превращаться из простых заученных машин в сотрудников с когнитивными функциями. Эти и другие связанные с ними области развиваются по восходящей траектории, и робототехника значительно выиграет от этих достижений.
Мы можем ожидать появления значительного числа все более совершенных роботов, работающих вместе с людьми, во все более широких сферах жизни. Вопреки антиутопическим предсказаниям, эти усовершенствованные роботы не заменят работников. Отрасли поднимаются и падают, а некоторые из них устаревают перед лицом новых технологий, приносящих новые возможности для трудоустройства и образования.
Так и в случае с роботами. Возможно, людей, сваривающих рамы автомобилей, станет меньше, но возрастет потребность в квалифицированных специалистах по программированию, обслуживанию и ремонту машин. Во многих случаях это означает, что сотрудники могут пройти ценное внутреннее обучение и повысить квалификацию, получив набор навыков, которые можно применить для программирования и обслуживания роботов и в других областях и отраслях.
Будущее робототехники: Как роботы изменят мир
Роботы повысят экономический рост и производительность и создадут новые карьерные возможности для многих людей во всем мире. Однако до сих пор звучат предупреждения о массовом сокращении рабочих мест: прогнозируется потеря 20 миллионов рабочих мест в обрабатывающей промышленности к 2030 году, или 30% всех рабочих мест могут быть автоматизированы к 2030 году.
Но благодаря постоянному уровню точности, который обеспечивают роботы, мы можем надеяться, что роботы будут выполнять больше обременительных, избыточных задач ручного труда, сделают транспорт более эффективным, улучшат здравоохранение и освободят людей для самосовершенствования. Но, конечно, время покажет, как все это будет работать.
Как начать изучать робототехнику
Если вы хотите стать частью революции роботов (революции в том, как мы живем и работаем, а не фактического свержения человечества), Simplilearn предлагает вам все необходимое для начала обучения. Курс "Искусственный интеллект и машинное обучение", проводимый в партнерстве с IBM и Caltech, охватывает такие жизненно важные концепции, связанные с робототехникой, как статистика, наука о данных на Python, машинное обучение, глубокое обучение, NLP и обучение с подкреплением.
