רובוט ואינטליגנציה מלאכותית

(של סוניה פורקוני)
05 / 09 / 22

כעת אנו שומעים הרבה על בינה מלאכותית (AI), ה תוכנית אסטרטגית לבינה מלאכותית 2022-2024 (ראה מסמך) מגדיר זאת כמכלול של מודלים, אלגוריתמים וטכנולוגיות דיגיטליות המשחזרים תפיסה, חשיבה, אינטראקציה ולמידה. הפורטל של הפרלמנט האירופי (ראה קישור) מגדיר בינה מלאכותית כ מרכיב מרכזי לטרנספורמציה הדיגיטלית של החברה ואחד מסדר העדיפויות של האיחוד האירופי.

למרות שלא פעם באים לידי ביטוי ספקות ו"פחדים" שיכולים לעורר עניין כה עצום שכיום מחלחל לחלוטין לחברה ולאורח החיים, בינה מלאכותית נתפסת לעיתים כערך מוסף בחיי היומיום והעבודה ולעיתים כמשהו שמטבעו יכול להכניס שינויים משמעותיים, כמו להוביל להיעלמותן של מקומות עבודה רבים. למעשה, בין הפחדים השונים אנו שואלים לעתים קרובות: "עם בינה מלאכותית, האם מכונות (רובוטים) יחליפו בני אדם?"

בהתעכב על השאלה האם רובוטים ובינה מלאכותית יחליפו לחלוטין בני אדם, במאמר זה ננסה להבהיר כמה היבטים המחברים את "עולמם" של רובוטים עם זה של בינה מלאכותית.

אם לצטט את המונחים שהיו מאת אומברטו אקו (המסאי והאינטלקטואלי המפורסם בעולם אלסנדריה, 5 בינואר 1932 - מילאנו, 19 בפברואר 2016) בהשוואה בין היתרונות הנובעים מחדשנות טכנולוגית לבין ההשלכות שתהליך זה עלול ליצור, אנו מוצאים "ההשוואה בין אלה שצופים עתיד שבו מכונות יחליפו בהדרגה את עבודתו של האדם, שבכך יאבד את אחת התפקודים החיוניים המסוגלים להאציל את קיומם, לעומת אלה הרואים במקום זאת את האוטומציה של הכל כטובה דווקא בגלל זה יאפשר לאדם לפתח את כישוריו ולהתמסר לתכנות ושילוב המכונות שיבצעו עבורו את העבודות המעייפות, החוזרות על עצמן והלא מעניינות ביותר".

הדו-קיום של רובוטיקה ובינה מלאכותית מאפשר לשפר את הפיתוח של מכונות (רובוטים) המסוגלות לתמוך בעובדים במשימות ספציפיות כמו המשימות החוזרות על עצמן ו/או מעייפות ביותר, במגזרי שימוש שונים.

גם בפורטל של הפרלמנט האירופי, בין הדוגמאות לשימושים היומיומיים והשימושים האפשריים בבינה מלאכותית, מופיעה גם זו של רובוטים במפעלים, בטענה כי: "AI יעזור ליצרנים אירופאים להיות יעילים יותר. שימוש ברובוטים יכול לעזור להחזיר מפעלים לאירופה. יתר על כן, ניתן להשתמש בבינה מלאכותית לתכנון ערוצי מכירה או תחזוקה".

נתחיל בהבהרת מושג הרובוטיקה וכדי לעשות זאת כדאי לעקוב אחר מקורות רשמיים. כפי שהוגדר על ידי "קבוצת המחקר הרובוטיקה" של אוניברסיטת אוקספורד, "רובוטיקה הוא המדע החוקר את הקשר התבוני בין תפיסה ופעולה במכונה (רובוט)".

מההגדרה של ויקיפדיה "רובוטיקה היא הדיסציפלינה החוקרת ומפתחת שיטות המאפשרות לרובוט לבצע משימות ספציפיות, תוך שחזור אוטומטי של עבודה אנושית. למרות שרובוטיקה היא ענף של הנדסה, ליתר דיוק של מכטרוניקה (מכניקה + אלקטרוניקה), היא מפגישה גישות מדיסציפלינות רבות הן בעלות אופי הומניסטי, כגון בלשנות, והן בעלות אופי מדעי: ביולוגיה, פיזיולוגיה, פסיכולוגיה, אלקטרוניקה, פיזיקה. , מדעי המחשב, מתמטיקה ומכניקה".

הדיסציפלינה מתפתחת מתוך רצונו של האדם ליצור מכונות מלאכותיות ואוטונומיות, כמו רובוטים, המסוגלים לדמות עבודה אנושית ומצוידים בבינה מלאכותית.

בהקשר הרב-תחומי של רובוטיקה, בינה מלאכותית היא רק אחד מהמרכיבים, בין היתר העדכני ביותר.

יחד עם זאת, מתן הגדרה חד משמעית של רובוט אינו פשוט כלל וכלל, כי כפי שניתן לראות, מימושו, תפקודו והשימוש בו, כרוכים במגוון דיסציפלינות.

אנציקלופדיית Treccani מגדירה רובוטים כ "מבנים מכניים-חשמליים מגוונים הניתנים להתאמה למצבים שונים, המסוגלים לשחזר פעילויות אלמנטריות שונות, מייצגים במובן מסוים התממשות משמעותית ומוחשית של חלום אנושי קדום. האדם יכול להעביר אליהם ביצוע של פעולות חוזרות, מעייפות או מסוכנות, הדורשות מהירות תנועה, דיוק מיקום גבוה וחזרה על ביצוע".

האלמנטים המרכיבים רובוט הם ארבעה:

  • מערכת מכנית כגון איברי התנועה (גלגלים, פסים, רגליים);

  • מערכת הפעלה המחייה את החלקים המכניים;

  • מערכת חושית שהיא החיישנים המאפשרים רכישת תפיסות הסביבה;

  • מערכת ממשלתית המצווה על ביצוע פעולות.

המילה "רובוט" חגגה לאחרונה את המאה הראשונה לחייו, לאחר שהחלה את דרכה בשנת 1920 ליד פראג. המונח בא מהמילה "רובוטה" במשמעות של "עבודה קשה" או "עבודת כפייה".

מונח זה הוצג על ידי הסופר הצ'כי קארל צ'אפק במחזהו RUR (הרובוטים האוניברסליים של רוסום או "הרובוטים האוניברסליים של רוסום") שבו הופיע דמוי אדם דמיוני (תמונה), שזוהה כרובוט כדי להיזכר במילה הצ'כית רובוטה.

שנת 1920 היא גם השנה שבה נולד אייזיק אסימוב, מדען וסופר, הנזכר במונח הנגזר האנגלי "רובוטיקה" או "רובוטיקה" בסיפורי המדע הבדיוני שלו ב-1940.

אסימוב עצמו הוא גם הממציא של שלושה חוקי רובוטיקה, נאמר בסדרה של סיפורי מדע בדיוני מ-1942:

  1. רובוט לא יכול לפגוע בבני אדם, וגם לא לאפשר לבני אדם להיפגע מאי התערבות;

  2. רובוט חייב לציית לפקודות שניתנו על ידי בני אדם, אלא אם כן פקודות כאלה מתנגשות עם החוק הראשון;

  3. רובוט חייב לשמור על קיומו, כל עוד זה לא מתנגש עם החוק הראשון והשני.

(יצחק אסימוב, מדריך לרובוטיקה, מהדורה 56)

שלושת חוקי הרובוטיקה תוכננו על ידי אסימוב כדי לשלוט ב"רובוט הפוזיטרוני" שלו שהוא יצורים דמיוניים בעלי צורות אנושיות שאינם מורדים ביוצרם אלא "שמחים להיות מסוגלים לשרת".

בשנת 1956 ג'ורג' דבול וג'וזף אנגלברגר הקימו את יצרנית הרובוטים הראשונה בעולם, Unimation Inc. (Universal + Automation).

בשנת 1962 המניפולטור התעשייתי הראשון (זרוע מכנית) המכונה לא מאוחד (תמונה). הרובוט נחשב ל"מכונת העברה ניתנת לתכנות", שכן מטרתו העיקרית הייתה העברת חפצים מנקודה אחת לאחרת.

לא מאוחד הוא הרובוט הראשון שנועד לבצע פעולות חוזרות ו/או מסוכנות בקו ייצור של ג'נרל מוטורס בניו ג'רזי.

בין 1975 ל-1978 מהנדס המכונות מאוניברסיטת סטנדפורד, ויקטור שיינמן, היה אחראי למימוש PUMA (זרוע מניפולציה אוניברסלית ניתנת לתכנות). תוך זמן קצר הפכה PUMA לרובוט התעשייתי הפופולרי ביותר במפעלים ובמעבדות מחקר, המסוגל לבצע פעולות מורכבות כמו הרכבה וריתוך.

בשנת 1986 LEGO (יצרנית צעצועים דנית) ו-MIT Media Lab (מעבדת מחקר במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס) שיתפו פעולה בעיצוב מוצר במטרה להביא חינוך טכנולוגי לבתי ספר (Educational Robotics1). בשנת 1988 לגו תשחרר את ערכת הרובוטיקה הראשונה, שתקרא לטווח הייצור "MINDSTORM".

ב-4 ביולי 1997 הוא נחת על הכוכב האדום של מערכת השמש שלנו, מאדים, במסגרת משימת נאס"א שנקראת מארס נתיב מארסרובר סויורנר, הרובוט הראשון אי פעם של תחנת החלל הבינלאומית, שהוכנס למסלול.

בשנת 2002 ASIMO, מבית הונדה, הוא הרובוט הראשון שיכול ללכת ולעלות / לרדת מדרגות בצורה "אנושית" ובאוטונומיה מוחלטת.

בשנת 2009 הוצג הרובוט-ילד iCub, פותח ונבנה על ידי המכון הטכנולוגי האיטלקי בגנואה. iCub היא פלטפורמת קוד פתוח לחלוטין (גם תוכנה וגם חומרה) ללימוד מה שנקרא קוגניציה של התגלמות2.

בשנת 2012 הוא מגיע לשוק בקסטר של הסטארט-אפ Rethink Robotics. לבקסטר יש פנים מונפשות והוא אמור לעבוד על פסי ייצור בשיתוף פעולה הדוק עם בני אדם.

בין 2013 ל-2016 Boston Dynamics3, חברת תוכנה שנוסדה לפני כמעט 30 שנה ליד בוסטון, מפתחת את הרובוט האנושי ATLAS. הוא מהמתקדמים בעולם, המסוגל לפעול הן בפנים והן בחוץ, ללכת בשטחים שונים, לתפעל חפצים, והכל ביציבות גבוהה.

עד כה, תחומי היישום של רובוטים נעים החל מ-Surgeon Robot המאפשר לרופאים לשלוט מרחוק בכמה פרוצדורות כירורגיות, רובוטים לסיוע בקנייה, רובוטים ביתיים וחברתיים המשמשים בבית ומסוגלים לזהות פנים והבעות של בני משפחה. זיהוי ביומטרי, הרובוטים המשמשים במגזר החקלאי, הרובוטים הג'מינואידים או הרובוטים ה"תאומים" של בן אדם, כלומר, בנויים בצורה כזו שהם מזכירים, הן במראה הפיזי והן בתנועות, לאדם., והאחרון ביותר טסלה בוט (תמונה), הוצג באוגוסט 2021 שאב הטיפוס המצופה שלו ייחשף ב-30 בספטמבר 2022, רובוט בגובה של כ-1,75 מ', במשקל של קצת יותר מ-50 ק"ג, המסוגל לנוע במהירות של כ-8 קמ"ש ולהוביל משקלים של עד 20 ק"ג. .

בהתבסס על הנתיב האבולוציוני שהוצג, עד כה, ארבעה דורות של רובוטים מוכרים באופן קונבנציונלי:

  • דור ראשון: מכונות ניתנות לתכנות ללא אפשרות לשלוט בשיטות הביצוע בפועל וללא אינטראקציה עם הסביבה החיצונית. השימוש ברובוטים מסוג זה הוא בעיקר תעשייתי, למעשה באותן שנים הם שימשו לפעולות העמסה ופריקה של סחורות או לביצוע תנועות פשוטות של חומרים;

  • דור שני: מכונות ניתנות לתכנות עם אפשרות לזהות את הסביבה החיצונית ועם אפשרות לעבור מנקודה לנקודה. יש להם תוכנה ספציפית המיועדת ליישומים ספציפיים. לכן, אם הרובוט נועד לבצע משימה מסוימת, כמו העמסת מכונה, היה קשה מאוד להשתמש בה לפעולה אחרת כמו ריתוך. כדי לעשות זאת, היה צורך לשנות את מערכת הבקרה;

  • דור שלישי: מכונות הניתנות לתכנות עצמית עם אפשרות לאינטראקציה עם הסביבה החיצונית ומסוגלות לאימון עצמי לביצוע משימה שהוקצה;

  • דור רביעי: הם רובוטים אוטונומיים המסוגלים לבצע פונקציות ולקבל החלטות באמצעות למידת מכונה.

אנחנו בהחלט יכולים לומר שאנחנו נמצאים ב דור רביעי של רובוטים: רובוטים אוטונומיים, ובהקשר זה אנו מוצאים את הקשר בין "עולם" הרובוטים לזה של AI. לצורך הדיון הזה נוכל להתמקד בשני סוגים של רובוטים: לא אוטונומיים ואוטונומיים.

I רובוטים לא אוטונומיים הם מיוצגים על ידי המכונות הנשלטות (מתוכנתות) אפריוריות על ידי תוכנה ומשמשות לביצוע משימה מסוימת. הם משמשים בעיקר בייצור תעשייתי לאורך פסי ייצור ומשמשים לביצוע משימות שחוזרות על עצמן לעתים קרובות מאוד. הם יכולים גם להיות מנוהלים ישירות על ידי בני אדם באמצעות מערכות שלט רחוק. דוגמה קלאסית היא מל"טים הניתנים לשליטה מרחוק, על ידי רובוטים לסילוק פצצות העוסקים בבדיקת מקומות בסיכון ובנטרול כל איום שעלול להיות קטלני על בני אדם.

I רובוטים אוטונומיים במקום זאת רובוטים מעסיקים בינה מלאכותית. הם מתאפיינים ביכולת למידה, דרך התנסות ואינטראקציה. לרובוטים אוטונומיים יש יכולת לרכוש אוטונומיה באמצעות יכולות תחושתיות וחילופי נתונים עם הסביבה בה הם פועלים וכן יכולת לנתח את הנתונים שנאספו. זה מתאפשר על ידי סדרה של מעבדים, המריצים אלגוריתמי בינה מלאכותית ופועלים על ידי ביצוע בחירות באמצעות רשתות עצביות.

המערכת החושית, אחד מארבעת המרכיבים המרכיבים את הרובוטים כפי שנראו בעבר, נמצאת בשימוש נרחב ברובוטים אוטונומיים לרכישת המידע המגוון ביותר מבחוץ כגון זיהוי תמונה, המבוסס על AI ורשתות עצביות ומצויד במצלמות שונות. .

הכנסת הבינה המלאכותית לרובוטיקה מתרחשת במיוחד בתחום של רובוטיקה תעשייתית במטרה לשכלל ולשפר את האוטונומיה בתהליכי אוטומציה. אחד מדבר בהקשר הזה של קובוט כלומר רובוט שיתופי.

COBOTs הם רובוטים בעלי איכויות אוטונומיה חזקות ומסוגלים לתפוס ולפרש את הסביבה שבה הוא נמצא כדי להבחין בין חלק מכני לאחר, לנוע בבטחה בסביבה (למשל כדי להעביר חלק למפעיל אנושי מבלי להתנגש באדם אחר. יצורים), להחליט אילו משימות לבצע וכיצד, תוך התחשבות בצרכים של האנשים איתם הוא מקיים אינטראקציה (יכולת בינה מלאכותית), להבין באיזו נקודת תמיכה במכונה המורכבת ולבסוף לדעת איך לנהל אירועים בלתי צפויים במהלך ביצוע מעשיו.

ממה שעולה ניתן לומר שרובוטים אוטונומיים דורשים שילוב של תחומים רבים של AI כגון:

  • זיהוי ראייה וקול ממוחשב לזיהוי הסביבה;

  • il עיבוד שפה טבעית (NLP), אחזור מידע והנמקה לא ודאית לעיבוד הוראות וחיזוי ההשלכות של פעולות אפשריות;

  • il ניתוח סנטימנטים (מערכות המגיבות לביטויים של רגשות אנושיים או המחקות רגשות) לתקשר ולעבוד עם בני אדם.

לסיכום, בחיבור בין עולם הרובוטים ובינה מלאכותית אנו יכולים להדגיש כי:

  • במשותף ל-AI ולרובוטיקה היכולת לבצע פעולות במקום בני אדם;

  • בינה מלאכותית משמשת ברובוטיקה להפעלת רובוטים, להפעלתם כדי להפעילם ולאחר מכן לנטרל אותם;

  • ה-AI המשמש ברובוטיקה מייצג רק חלק מתחום שראינו שהוא רב-תחומי.

עולם הבינה המלאכותית נועד להתפתח בעתיד הקרוב. הכרת התרחבות התופעה היא דרך להתכונן ולהפריך את המיתוסים הכוזבים שמובילים להתבונן ב-AI בחשדנות.

לרובוטים אוטונומיים ו-COBOT יש בהחלט רמה מסוימת של אוטונומיה והם לא תמיד מצוידים בסוכני אבטחה כדי להגביל את סיכוני הסייבר שעלולים להיווצר ולהוביל להתקפות סייבר אמיתיות. יחד עם זאת, חיוני להבין כיצד להיערך לסיכונים שעלולים להיווצר על מנת להבטיח רמת בטיחות נאותה.

בשילוב של רובוט ובינה מלאכותית יש לומר שהחשש שרובוטים יכולים להחליף בני אדם בכל פעילויות הוא בלתי הגיוני לחלוטין שכן, למרות שכבר קיימים מחשבים שבתחומים רבים עולים בהרבה על המהירות החישובית של המוח האנושי, אלו עדיין רחוקים. מרמת אינטליגנציה שווה לזו של הבן אדם כזו שתוכל להחליף אותנו.

בהקשר זה, המסקנה הטובה ביותר למאמר היא הציטוט הבא מאת אלברט איינשטיין:

"המחשבים מהירים להפליא, מדויקים וטיפשים.

בני אדם הם איטיים להפליא, לא מדויקים ומבריקים.

השילוב של השניים מהווה כוח בלתי ניתן לחישוב".

1 רובוטיקה חינוכית (רובוטיקה חינוכית): התלמיד, הגיבור בתהליך הלמידה, מעצב, בונה ומתכנת רובוטים; בדרך זו מתרחשת בנייה של ידע הקשור לרובוטיקה

2התגלמות קוגניציה הגדירו את "תורת ההדמיה של הבנה לשונית" לפיה אנו מבינים את ביטויי השפה הטבעית הודות להפעלה מחדש של אזורי מוח המוקדשים בעיקר לתפיסה, תנועות ורגשות.

3 הצו הראשון שלו, ממקור צבאי, קשור ליצירת תוכניות תלת מימד אינטראקטיביות להדמיית מחשב של אימונים מורכבים, במיוחד הקשורים לפעולות שיגור של מטוסים מהקרקע ומנושאות מטוסים.

הפניות

https://assets.innovazione.gov.it/1637777289-programma-strategico-iaweb.pdf

www.europarl.europa.eu/portal/it

קאמינגס, ML (2014), "אדם נגד. מכונה או אדם + מכונה?" IEEE Intelligent Systems, 29 (5),

עמ '62-69.

https://www.ai4business.it/robotica/robot-cosa-sono-come-funzionano/

https://tech4future.info/robotica-cose-come-funziona-applicazioni/

להתאחד: https://www.youtube.com/watch?v=hxsWeVtb-JQ

ASIMO: https://www.youtube.com/watch?v=sz7wdDO9mVU

אַטְלָס: https://www.youtube.com/watch?v=opnbcus4Csk

כלב גדול: https://www.youtube.com/watch?v=xqMVg5ixhd0

https://ais-lab.di.unimi.it/Teaching/Robotica_DigitalAnimation/Slide/L_0...

תמונות: אינטרנט / יוטיוב / טסלה / חיל האוויר האמריקאי / סטילס מתוך סרטו של וודי אלן מ-1973 "The Sleepyhead"

הגנת rheinmetal