Ξυπνάς υπόγεια. Είστε αφυδατωμένοι, το κεφάλι σας σφύζει και υπάρχει μια βαθιά αιμορραγία στο μέτωπό σας που αιμορραγεί έντονα. Ίσως έχετε κολλήσει σε ένα σύστημα σπηλαίων, παγιδευμένοι σε ένα στενό τούνελ, με τα χέρια στο πλευρό σας. Ίσως έχετε σφηνωθεί σε μια αποχέτευση καταιγίδας που γεμίζει σιγά σιγά με νερό. Ή, ενδεχομένως, είναι ένας άξονας ορυχείου όπου έχει κοπεί το ρεύμα, βυθίζοντάς σας σε τρομακτικό σκοτάδι. Τότε ακούς κάτι. Είναι μόνο αχνό, αλλά ξέρετε τι σημαίνει: Η βοήθεια είναι καθ' οδόν. Μόνο που δεν είναι από ομάδα ανθρώπινης διάσωσης. Από τους ήχους που ακούγονται από μακριά, φαίνεται ότι η ομάδα έρευνας και διάσωσης στέλνει τα ρομπότ. Αμέσως η αίσθηση ανακούφισής σας δίνει τη θέση της σε ένα αίσθημα τρόμου. Καθώς ο χρόνος τελειώνει και ίσως μόνο μία ευκαιρία να το κάνετε σωστά, προσεύχεστε ότι το ρομπότ που έχουν επιλέξει είναι έτοιμο για τη δουλειά.
Περιεχόμενα
- Επίλυση των μεγάλων προβλημάτων
- Πηγαίνοντας στο υπόγειο
Αυτός ο εφιάλτης ενός σεναρίου είναι αυτός που, ελπίζουμε, δεν θα σας συμβεί ποτέ. Αλλά είναι κάτι στο οποίο η DARPA, η Υπηρεσία Προηγμένων Αμυντικών Ερευνητικών Έργων των Ηνωμένων Πολιτειών, προσπαθεί απεγνωσμένα να βρει μια απάντηση. Και έχουν δεσμευμένα 2 εκατομμύρια δολάρια για όποιον μπορεί να τους βοηθήσει.
Για να βρει ακριβώς πώς θα πρέπει να μοιάζει το τέλειο υπόγειο ρομπότ διάσωσης, η DARPA διοργάνωσε έναν διαγωνισμό, τον πιο πρόσφατο στη σειρά Grand Challenges. Ονομάζεται το Υπόγεια (ή «SubT») πρόκληση, αυτός ο διαγωνισμός — ο οποίος θα διαρκέσει έως το 2021 — στοχεύει να αποκαλύψει ό, τι καλύτερο έχει να προσφέρει ο κόσμος της ρομποτικής στον τρόπο των bot διάσωσης. Ο διαγωνισμός είναι ανοιχτός σε όλους, από καθιερωμένους ερευνητές ρομποτικής μέχρι εκείνους που ο Διευθυντής Έργου της DARPA, Δρ. Timothy Chung αναφέρει ως αυτοχρηματοδοτούμενους «τεχνίτες» από όλο τον κόσμο. Το μόνο που χρειάζεται για να αποκτήσετε το επταψήφιο έπαθλο είναι να δημιουργήσετε ένα ρομπότ που να είναι σε θέση να χαρτογραφήσει, πλοηγηθείτε και αναζητήστε μια ποικιλία σύνθετων υπόγειων περιβαλλόντων κατά τη διάρκεια πολεμικών επιχειρήσεων ή αντιμετώπισης καταστροφών σενάρια. Πέρα από αυτό, δεν υπάρχουν σταθερές οδηγίες σχετικά με το πώς θα πρέπει να είναι αυτά τα ρομπότ.
Προτεινόμενα βίντεο
Η πρόσκληση για τους συμμετέχοντες είχε ως αποτέλεσμα ένα τεράστιο κύμα ενδιαφέροντος και συμμετοχών. Αυτά κυμαίνονται από περπατώντας τετράποδα ρομπότ όπως το τετράποδο ANYmal ρομπότ Το Digital Trends έχει καλύψει εκτενώς τα ιπτάμενα ρομπότ που χρησιμοποιούν το lidar, την τεχνολογία λέιζερ αναπήδησης που βοηθά τα αυτόνομα αυτοκίνητα να «βλέπουν». Πρόσφατα, οι δημιουργίες 11 από τις κορυφαίες διεθνείς ομάδες ρομποτικής πέρασαν στην παρανομία για να δοκιμαστούν στην πιο απαιτητική περιβάλλοντα.
Επίλυση των μεγάλων προβλημάτων
Για έναν οργανισμό του οποίου το όνομα παραπέμπει σε εικόνες σκιώδους κυβερνητικού απορρήτου, οι Grand Challenges της DARPA είναι εκπληκτικά δημόσιες. Και αυτό ακριβώς είναι το ζητούμενο. Από το 2004, η DARPA διοργανώνει παρόμοιους διαγωνισμούς κάθε χρόνο περίπου, με στόχο να προσφέρει στους δημιουργούς κόσμο μια ώθηση, τόσο νομισματικά όσο και εμπνευσμένα, προς την κατεύθυνση που ελπίζουν ότι θα αναπτυχθεί η τεχνολογία σε. Τα βραβεία που προσφέρονται είναι, στην ουσία, συμφωνίες χορηγίας για έρευνα υψηλής απόδοσης που γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ της βασικής έρευνας και των εργαλείων για πιθανές στρατιωτικές εφαρμογές.
Οι Μεγάλες Προκλήσεις μπορεί να φαίνονται ανόητες. μοιάζει πολύ με το έργο της DARPA σε άλλα θέματα έρευνας περίεργων όπως αυτοκαθοδηγούμενες σφαίρες και κατάσκοποι εντόμων cyborg. Αλλά συχνά φαίνονται μόνο έτσι επειδή η περιοχή που εξερευνούν είναι τόσο νέα. Το 2004, για παράδειγμα, η DARPA υποσχέθηκε ένα έπαθλο 1 εκατομμυρίου δολαρίων για όποιον μπορούσε να κατασκευάσει ένα αυτοκίνητο που θα μπορούσε να οδηγήσει μόνος του σε μια διαδρομή 142 μιλίων μέσω της ερήμου Μοχάβε. Η ομάδα «νικήτρια» έκανε λιγότερο από οκτώ μίλια σε αρκετές ώρες πριν πιάσει φωτιά και ανατριχιάσει μέχρι να σταματήσει. Την ίδια χρονιά, οι οικονομολόγοι του MIT και του Χάρβαρντ Frank Levy και Richard Murnane χρησιμοποίησε ως παράδειγμα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα μιας εργασίας που οι μηχανές ήταν απίθανο να καταφέρουν ποτέ λόγω της πολυπλοκότητάς της. Μιάμιση δεκαετία αργότερα, ξέρουμε διαφορετικά. Η Μεγάλη Πρόκληση της DARPA βοήθησε στη διαμόρφωση ενός οράματος για αυτόνομα οχήματα, που πλέον αποδίδει καρπούς.
«Ένα από τα πράγματα για τα οποία ενδιαφέρεται πάντα η DARPA είναι να προσπαθεί να εντοπίσει πρωτοποριακές καινοτομίες», εξήγησε ο Chung. «Μερικές φορές αυτό συμβαίνει έξω από τα παραδοσιακά μονοπάτια και πρέπει να αναζητήσουμε [τρόπους για να ανοίξουμε] το διάφραγμα όπου μπορούν να προκύψουν αυτές οι καινοτομίες. Αυτές οι Μεγάλες Προκλήσεις είναι πραγματικά φανταστικές γιατί μπορείς να δημιουργήσεις ένα πολύ τολμηρό πρόβλημα και μετά να το ανοίξεις στον κόσμο. Είναι ένας τρόπος τόσο για τη δημιουργία ενθουσιασμού [και για την έμπνευση] εκείνων που μπορεί παραδοσιακά να μην προβάλλουν [πιθανές λύσεις]».
Το SubT Challenge ακούγεται εξίσου τολμηρό. Αυτή τη στιγμή, η ιδέα της αποστολής ενός ρομπότ σε μια ζώνη καταστροφής, στη θέση ενός πρώτου ανταποκριτή από σάρκα και οστά, μπορεί να σας φαίνεται απίθανη. Έχω χάσει το ίχνος του πόσες φορές οι ερευνητές ρομποτικής περιγράψτε τις εφαρμογές «αναζήτησης και διάσωσης». ως την τελική αιτιολόγηση για έρευνα που ωθεί τα όρια χωρίς άμεση εφαρμογή.
Αλλά υπάρχει καλός λόγος να πιστεύουμε ότι τα ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν με αυτόν τον τρόπο. Τα τελευταία χρόνια, α ρομπότ φιδιού που πυροβολεί λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τον παροπλισμό ενός πυρηνικού σταθμού στην Ευρώπη, αναζήτησε ο στρατός των ΗΠΑ 3.000 ρομπότ σκορπιών έτοιμα για το πεδίο της μάχης για εξουδετέρωση βομβών, και drones και ένα ρομπότ που ονομάζεται Colossus κλήθηκαν σε υπηρεσία βοηθήστε στην καταπολέμηση μιας τεράστιας πυρκαγιάς στον καθεδρικό ναό της Παναγίας των Παρισίων. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, τα ρομπότ ήταν ο πρώτος τρόπος δράσης. Όσο κι αν στενοχωριέται ο κόσμος μηχανές που κλέβουν ανθρώπινες δουλειές, καθένα από αυτά αντιπροσωπεύει μια κατάσταση στην οποία οι άνθρωποι διακινδυνεύουν την ασφάλειά τους, ή ακόμα και τις ζωές τους, περνώντας σε επικίνδυνα σενάρια.
«Υπάρχουν πληροφορίες που μπορούν να παρέχουν και να συλλέγουν, χωρίς να χρειάζεται να τεθούν σε κίνδυνο οι άνθρωποι».
«Δεν θέλουμε να στείλουμε ρομπότ μόνο για χάρη του ρομπότ», είπε ο Chung. «Μάλλον, υπάρχουν πληροφορίες που μπορούν να παρέχουν και να συλλέγουν, χωρίς να χρειάζεται να τεθούν σε κίνδυνο οι άνθρωποι». Εδώ βλέπει το SubT Challenge να συμβάλλει πραγματικά.
«Βασικά μας ενδιαφέρει να βοηθήσουμε σε εκείνες τις καταστάσεις όπου, αν υπάρχει οποιοσδήποτε τρόπος, μπορούμε να μειώσουμε η έκθεση των ανθρώπων σε κινδύνους σε αυτά τα επικίνδυνα περιβάλλοντα, πρέπει να γίνει μια συμβολή», συνεχίζεται. «Σε σενάρια έρευνας και διάσωσης, ακόμα κι αν απλώς κρατούν τους ανθρώπους έξω ενώ υπάρχουν πληροφορίες που πρέπει να συγκεντρωθούν, [τα ρομπότ μπορούν αποστέλλονται] για να δημιουργήσετε αυτή την πρώτη ματιά: όπου υπάρχουν κίνδυνοι, όπου υπάρχουν θύλακες καθαρού αέρα, όπου υπάρχει δομική αστάθεια. Όλες αυτές οι πληροφορίες βοηθούν τους ανθρώπους που ανταποκρίνονται να ανταποκριθούν πιο αποτελεσματικά».
Πηγαίνοντας στο υπόγειο
Το SubT Challenge μόλις ολοκλήρωσε την πρώτη του φάση. Λαμβάνοντας χώρα σε μια τετραήμερη έκταση τον Αύγουστο σε ένα ανενεργό σύστημα ορυχείων στο Πίτσμπουργκ της Πενσυλβάνια, η DARPA δημιούργησε ένα προσομοιωμένο σενάριο καταστροφής για να βάλει τα ρομπότ που εισήλθαν στον ρυθμό τους. Ο Chung το περιέγραψε ως ένα «τολμηρό υπόγειο κυνήγι οδοκαθαριστών» στο οποίο τα ρομπότ έπρεπε να ταξιδέψουν μέσα από ένα μεγάλο σύστημα ορυχείων, κατοικημένο από αντικείμενα όπως θερμικά μανεκέν που αντιπροσώπευαν επιζώντες. Τα ρομπότ που συμμετείχαν περιελάμβαναν 20 μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα, 64 ρομπότ εδάφους και ένα αυτόνομο ρομπότ που ονομαζόταν Duckiefloat.
«Η ιδέα είναι ότι ομάδες ρομπότ πρέπει να διασχίσουν, να ξεπεράσουν, μερικές φορές να εντοπίσουν νέα μονοπάτια, για να πάνε και να βρουν αυτά τα τεχνουργήματα», είπε. «Για κάθε τεχνούργημα που βρίσκεται, κερδίζουν έναν βαθμό. Οι ομάδες που θα κερδίσουν τους περισσότερους πόντους μέσα στον καθορισμένο χρόνο είναι οι νικητές του διαγωνισμού.»
Ήταν μια δύσκολη πρόκληση. «Οι ομάδες ρομπότ ξεκίνησαν από μια είσοδο και αυτές είναι πραγματικά όλες οι πληροφορίες που είχαν για το σύνολο του ορυχείου», εξήγησε. «Αυτά ήταν άγνωστα σε αυτούς. Δεν τους δώσαμε προηγούμενες πληροφορίες ή χάρτες».
Περίληψη κυκλώματος υπόγειας πρόκλησης σήραγγας DARPA
Η νικήτρια ομάδα σε αυτή την περίσταση ήταν η ομάδα Explorer, μια συνεργασία μεταξύ του Carnegie Mellon και του Oregon State University. Τα ρομπότ της ομάδας μπόρεσαν να αποκαλύψουν 25 από τα 40 αντικείμενα σε σκληρές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένου άφθονο νερό και λάσπη. Η Team Explorer σχεδίασε και κατασκεύασε δύο οχήματα εδάφους και δύο drones που δημιουργήθηκαν ειδικά για να λειτουργούν σε ορυχεία. Μια άλλη ομάδα που είχε καλή απόδοση ήταν η Team CoSTAR, ένα πλήρωμα που αποτελείται από το Jet Propulsion Laboratory της NASA, το MIT, το Caltech και διάφορους άλλους. Στο τέλος, τα ρομπότ της CoSTAR μπόρεσαν να αποκαλύψουν 11 από τα 40 τεχνουργήματα: όχι ακριβώς ένα καθαρό σκούπισμα, αλλά ούτε και μια κακή εμφάνιση.
Αυτό απέχει πολύ από το τέλος του διαγωνισμού. Τον Φεβρουάριο του 2020, το επόμενο SubT Challenge θα πραγματοποιηθεί σε ένα λεγόμενο Urban Circuit. "Μπορείτε να φανταστείτε ότι είναι οτιδήποτε, από έναν σταθμό διέλευσης τύπου μετρό έως υποδομές όπως αποχετεύσεις καταιγίδων ή υπονόμους", είπε ο Chung. «Πρόκειται για όλους τους τύπους περιβαλλόντων που είναι υπόγεια αστικά περιβάλλοντα όπου μπορεί να συμβεί έκτακτη ανάγκη». (Αυτό το Urban Circuit είναι αυτό της DARPA δημοσίευσε πρόσφατα ένα tweet για, ζητώντας πρόσβαση σε "ανθρωπογενές υπόγειο περιβάλλον που εκτείνεται σε πολλά τετράγωνα πόλεων" που περιλαμβάνει "σύνθετη διάταξη και πολλαπλές ιστορίες, συμπεριλαμβανομένων αίθρια, τούνελ και κλιμακοστάσια.")
Μετά από αυτό θα γίνει ένα Cave Circuit τον Αύγουστο του 2020, στο οποίο τα συμμετέχοντα ρομπότ θα πρέπει να αντιμετωπίσουν το απρόβλεπτο των φυσικών υπόγειων περιβαλλόντων. Ο διαγωνισμός πρόκειται να ολοκληρωθεί τον Αύγουστο του 2021, με μια «Τελική εκδήλωση» που ενσωματώνει και τους τρεις υποτομείς σε ένα τεράστιο κομμάτι. Στη συνέχεια, ο νικητής θα λάβει το χρηματικό έπαθλο 2 εκατομμυρίων δολαρίων.
SubT Challenge Explorer
"Ένα από τα διασκεδαστικά μέρη του SubT Challenge είναι ότι μόνο και μόνο επειδή μια λύση λειτουργεί καλά σε ένα κύκλωμα δεν σημαίνει απαραίτητα ότι θα τα πάει καλά σε μελλοντικά κυκλώματα", είπε ο Chung. «Αυτό συμβαίνει επειδή η ποικιλομορφία των περιβαλλόντων προσφέρεται για δυνητικά πολύ διαφορετικές λύσεις. Για παράδειγμα, στο Urban Circuit, μπορούμε να προβλέψουμε πολύ μεγαλύτερη καθετότητα, όπου μόνο το να είσαι ρομπότ εδάφους μπορεί να μην αρκεί. Στο Cave Circuit, [εν τω μεταξύ] θα υπάρξουν πολλές παρατυπίες λόγω της δημιουργικότητας της μητέρας φύσης».
Ακούγεται διασκεδαστικό; Βάζεις στοίχημα! Είναι μια τεράστια τεχνική πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί; Απολύτως! Θα μπορούσε όμως η πολύτιμη έρευνα που προέκυψε από αυτό το έργο μια μέρα να χρησιμοποιηθεί για να σώσει ζωές ανθρώπων; Αυτό είναι που υπολογίζουν όλοι.
Συστάσεις των συντακτών
- Γνωρίστε τους Xenobots: Ζωντανές, βιολογικές μηχανές που θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στη ρομποτική
- Καλός στο StarCraft; Η DARPA θέλει να εκπαιδεύσει στρατιωτικά ρομπότ με τα εγκεφαλικά σας κύματα
- Η NASA θέλει τη βοήθειά σας για την ανάπτυξη αυτόνομων ρομπότ για να εξερευνήσετε άλλους κόσμους
- Η κατάρρευση «ρομπότ» θα μπορούσε να σας σώσει μια θέση στάθμευσης τη Μαύρη Παρασκευή
- Η Moxi, το «φιλικό» ρομπότ του νοσοκομείου θέλει να βοηθήσει τις νοσοκόμες, όχι να τις αντικαταστήσει
