Siellä painajainen kohtaus Guillermo del Toron vuoden 2006 elokuvassa Panin labyrintti jossa kohtaamme synkän humanoidi-olennon nimeltä Pale Man. Silmätöntä Voldemortia muistuttava Kalpea Mies, jolla ei ole silmiä hirviömäisessä, karvattomassa päässä, näkee kämmenissään upotettujen silmämunien avulla. Käyttämällä näitä silmälisäkkeitä, joita hän pitää silmättömien kasvojensa edessä kuin silmälaseja, kalpea mies pystyy visualisoimaan ja liikkumaan ympäristössään.
Sisällys
- Kaikki viisi aistia
- Sensorinen palaute
- Kosketuksen voima
Tämä kuvaa jossain määrin Ison-Britannian Bristol Robotics Laboratoryn tutkijoiden työtä – tosin ilman koko kauhistuttavaa kehon kauhua. Ainoastaan heidän tapauksessaan Pale Man -korvikkeella ei vain ole yhtä silmämunaa kummassakin kädessä; hänellä on yksi jokaisessa sormessa.
Suositellut videot
"Viimeisen neljän tai viiden vuoden aikana tuntotunnistuksen ja robotiikan alalla on tapahtunut muutos [muodossa] siirtyminen kohti kameroiden käyttöä antureissa", professori Nathan Lepora
, joka johtaa Bristol Robotics Laboratoryn 15-jäsenistä Tactile Robotics Research Groupia, kertoi Digital Trendsille. "Se on nimeltään optinen ja näköpohjainen tuntotunnistus. Syy siihen on kiinnitetty, koska siellä ymmärretään, että korkearesoluutioiset tiedot sormenpäistä tuleva sisältö on ratkaisevan tärkeää, jotta [tarvittava] tekoäly hallitsee näitä järjestelmät."Digitaaliset trendit käsiteltiin ensin Leporan työ vuonna 2017, kuvailee tiiminsä projektin varhaista versiota "koostuvan verkkokamerasta, joka on asennettu 3D-tulostettu pehmeä sormenpää, joka seuraa sisäisiä nastat, jotka on suunniteltu toimimaan kuten ihmisen kosketusreseptorit sormenpäät.
Sen jälkeen työ on edennyt tasaisesti. Tätä varten joukkue äskettäin julkaisi uuden tutkimuksen paljastaa projektin viimeisimmät vaiheet: 3D-tulostetun kosketusihon luominen, joka saattaa jonain päivänä antaa proteesit kädet tai autonomiset robotit kosketustunto, joka on paljon enemmän lihaa ja verta ihmisen mukainen käsissä.
3D-tulostettu verkko koostuu neulamaisista papilleista, jotka jäljittelevät samanlaista ihorakennetta, joita löytyy ihmisen ihon ulomman orvaskeden ja sisemmän ihokerroksen väliltä. Ne voivat tuottaa keinotekoisia hermosignaaleja, jotka mitattuna muistuttavat todellisten hermosolujen tallenteita joiden avulla kehon mekanoreseptorit voivat tunnistaa esineiden tai pintojen muodon ja paineen kosketti.
"Kun vertailimme keinotekoisista sormenpäistä tulevia signaaleja todellisiin tietoihin, löysimme a hyvin samankaltainen vastaavuus näiden kahden tietojoukon välillä, samankaltaisilla kukkuloilla ja laaksoilla [löytyy molemmista]", Lepora selitti.
Yhdistämällä nämä 3D-tulostetut ihoreseptoritiedot pienistä upotetuista kameroista otettuihin tietoihin saattaa toivoo, olla avain pitkän aikavälin unelman avaamiseen tekoälyssä ja robotiikassa: keinotekoinen tunne kosketus.
Kaikki viisi aistia
Vaikka kaikki tutkijat eivät välttämättä olisi samaa mieltä, ehkä tekoälyn laajin perustavoite on kopioida ihmisen älykkyys (tai ainakin kyky suorittaa kaikki tehtävät, joihin ihmiset pystyvät) tietokone. Tämä tarkoittaa, että on keksittävä tapoja luoda uudelleen viisi aistia – näkö, kuulo, haju, maku ja kosketus – ohjelmistomuodossa. Vasta sitten mahdolliset yleisen tekoälyn testit, kuten ehdotettu "Kahvi Testi” (todella älykkään robotin pitäisi pystyä kävelemään taloon ja hankkimaan tarvittavat ainekset ja komponentit, joita tarvitaan kupillisen kahvin valmistamiseen).
Tähän mennessä kuvan- ja äänentunnistukseen on kiinnitetty paljon huomiota ja edistytty. Tuoksuun ja makuun on kiinnitetty vähemmän huomiota, mutta silti jonkin verran. Tekoälyllä varustetut älykkäät anturit voivat tunnistaa satoja erilaisia hajuja tietokannasta kehittämällä "digitaalinen nenä.” Digitaaliset makutestaajat, jotka pystyvät antamaan objektiivisia arvioita maun suhteen, ovat myös tutkimuksen kohteena. Mutta kosketus on kiehtovan ulottumattomissa.
Ihmisen kosketus on erittäin vivahteikas.
"Olemme tietoisemmin tietoisia näkökyvyn kaltaisista alueista", Lepora sanoi ja selittää, miksi tutkijat ovat usein keskittyneet muualle. ”Tästä syystä pidämme sitä enemmän tärkeänä jokapäiväisessä tekemisessämme. Mutta mitä tulee kosketukseen, emme useimmiten edes tiedä, että käytämme sitä. Eikä se todellakaan ole niin tärkeä kuin se on. Kuitenkin, jos otat pois tuntoaisti, kätesi olisivat täysin hyödyttömiä. Et voinut tehdä niille mitään."
Tämä ei tarkoita, että robotit olisivat välttyneet vuorovaikutuksesta todellisen maailman esineiden kanssa. Yli puolen vuosisadan ajan tehtaan kokoonpanolinjoilla on käytetty teollisuusrobotteja, joilla on rajoitettu liikeakseli ja yksinkertaiset toiminnot, kuten tartunta ja pyöritys. Amazonin toimituskeskuksissa roboteilla on ratkaiseva rooli yhden päivän toimitusprosessin mahdollistamisessa. Vuonna 2012 ostetun robotiikkayhtiö Kivan ansiosta Amazonin varastoissa on armeijat samanlaisia laatikkorobotteja. suuret Roombat, jotka sekoittuvat tuotteiden hyllyillä ja tuovat ne ihmisten "poimijoille" valitsemaan oikeat tuotteet alkaen.
Vaikka molemmat prosessit vähentävät huomattavasti aikaa, joka ihmisiltä kuluisi näiden tehtävien suorittamiseen ilman apua, nämä robotit suorittavat vain rajoitetusti toimintoja, joten ihmiset voivat suorittaa suuren osan tarkkuudesta tehdä työtä.
Tälle on hyvä syy: vaikka useimmat ihmiset pitävät taitavaa käsittelyä itsestäänselvyytenä, se on koneille poikkeuksellisen vaikeaa. Ihmisen kosketus on erittäin vivahteikas. Iholla on erittäin monimutkainen mekaaninen rakenne, tuhansia hermopäätteitä pelkästään sormenpäissä, mikä mahdollistaa erittäin korkean resoluution herkkyyden hienoille yksityiskohdille ja paineelle. Käsillämme tunnemme tärinää, lämpöä, muotoa, kitkaa ja tekstuuria – submillimetrin tai jopa mikronitason epätäydellisyyksiin asti. (Jos haluat saada yksinkertaisen, matalaresoluutioisen näkemyksen siitä, kuinka vaikeaa elämä on rajoitetuilla kosketusominaisuuksilla, katso kuinka sujuvasti selviät yhdestä päivästä paksut hanskat kädessä. On mahdollista, että revit ne irti kauan ennen puoltapäivää!)
Sensorinen palaute
"Se asia, joka antaa ihmisille joustavuutta ja kätevyyttä, on saamamme aistipalaute", Lepora sanoi. ”Tehtävää tehdessämme saamme ympäristöltä aistinvaraista palautetta. Kätevyyden vuoksi, kun käytämme käsiämme, hallitseva aistipalaute on kosketusaistimme. Se antaa meille korkearesoluutioisen, korkean tietosisällön, tuntemukset ja tietoa ympäristöstämme ohjaamaan toimintaamme."
Tämän ongelman ratkaiseminen vaatii edistystä sekä laitteistossa että ohjelmistossa: joustavammat, taitavammat robottitarttujat, jotka tunnistavat, mitä he koskettavat, ja käyttäytyvät sen mukaisesti. Pienemmät, halvemmat komponentit auttavat. Esimerkiksi lähestymistavat robottitarttujaihin, jotka käyttävät kameraa maailman havaitsemiseen, ovat peräisin ainakin 1970-luvulta, ja Edinburghin yliopiston kaltaiset projektit uraauurtava Freddy-robotti. Kuitenkin vasta aivan äskettäin kamerat ovat tulleet tarpeeksi pieniksi, jotta ne mahtuvat ihmisen sormenpään kokoiseen laitteistoon. "Viisi vuotta sitten pienin kamera, jonka voit ostaa, oli ehkä muutaman senttimetrin halkaisija", Lepora sanoi. "Nyt voit ostaa kameroita, jotka ovat [vain pari] millimetriä."
Vielä on paljon työtä tehtävänä, ennen kuin innovaatioita, kuten pehmeiden sormenpäiden tunnistaminen, voidaan liittää robotteihin, jotta niille voidaan antaa tuntokyky. Mutta kun tämä tapahtuu, se muuttaa pelin – olipa kyseessä robottien rakentaminen, jotka pystyvät suorittamaan suuremman määrän kokonaisvaltaisia tehtäviä työpaikalla (ajattele täysin automatisoitua Amazon-varastoa) tai jopa toimimaan "high-touch" -töissä, kuten suorittamisessa hoitavan roolin.
Kun robotit integroituvat tiiviimmin tuntemaansa elämään, kyvystä olla turvallisesti vuorovaikutuksessa ympärillään olevien kanssa tulee entistä tärkeämpää. Vuodesta 1979 lähtien, jolloin Robert Williams -nimisestä michiganin tehtaan työntekijästä tuli ensimmäinen robotin tappama ihminen, robotit on usein erotettu ihmisistä turvallisuussyistä. Antamalla heille mahdollisuuden koskettaa turvallisesti, voisimme alkaa murtaa tätä estettä.
Kosketuksen voima
On olemassa näyttöä siitä, että robotit voivat siten parantaa ihmisten hyväksyntäänsä. Elävät olennot, sekä ihmiset että muut, koskettavat toisiaan sosiaalisen kommunikoinnin välineenä – eikä vain seksuaalisella tavalla. Apinoiden pikkulapsi, jolta ei ole mahdollista saada kosketusta emohahmoon, voi stressaantunut ja huonosti ravittu. Ihmisillä selkään taputus saa meidät tuntemaan olonsa hyväksi. Kutitus saa meidät nauramaan. Lyhyt kosketus kirjastonhoitajalta voi johtaa myönteisempiin arvioihin kirjastosta ja vastaavista "yksinkertaisista" kosketukset voivat saada meidät antamaan enemmän juomarahaa ravintolassa, kuluttamaan enemmän rahaa ravintolassa tai arvioimaan "koskettajaa" enemmän viehättävä.
Yksi aihetta koskeva tutkimus, vuoden 2009 artikkeli "Iho sosiaalisena elimenä”, toteaa: ”Yleensä sosiaalisen neurotieteen tutkimus keskittyy visuaalisiin ja kuulollisiin kanaviin sosiaalisen tiedon reiteinä. Koska iho on kuitenkin sellaisten tapahtumien ja prosessien paikka, jotka ovat ratkaisevia tavallemme ajatella, tuntea ja olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, kosketus voi välittää sosiaalisia käsityksiä eri tavoin." Herättääkö robotin kosketus meissä positiivisia tunteita, mikä saa meidät tuntemaan lempeämmin koneita tai muuta vakuuttaa? Se on täysin mahdollista.
Kun robottien vuorovaikutus yleistyy, kosketus tulee todennäköisesti olemaan tärkeä osa heidän sosiaalista hyväksyntäänsä.
Yksi tutkimus 56 ihmisestä, jotka olivat vuorovaikutuksessa robottihoitajan kanssa, havaitsivat, että osallistujat raportoivat yleisesti myönteisestä subjektiivinen vastaus robotin käynnistämään kosketukseen, olipa kyseessä heidän ihonsa puhdistaminen tai tarjoaminen mukavuus. Toinen, uudempi tutkimus, jonka otsikko on "Robot Touchin vakuuttava voima”, tutki myös tätä aihetta.
"[Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet], että ihmiset kohtelevat tietokoneita kohteliaasti, mikä ensi silmäyksellä näyttää kohtuuttomalta tietokoneita kohtaan." Laura Kunold, Saksan Ruhrin yliopiston Bochumin psykologian tiedekunnan apulaisprofessori sosiaalis-digitaalisten järjestelmien ihmiskeskeisessä suunnittelussa, kertoi Digital Trendsille. ”Koska roboteilla on fyysinen ruumis, mietin, onko ihmisten välisestä kosketuksesta tunnettuja positiivisia vaikutuksia, kuten positiivisia tunnetiloja tai mukautumista. tutkimukset, voidaan saada esiin myös robotin kosketuksella." Hän huomautti: "Ihmiset – työssämme olevat opiskelijat – ovat yleensä avoimia ei-toiminnallisille kosketuseleille robotti. He olivat kaiken kaikkiaan huvittuneita ja kuvasivat elettä miellyttäväksi ja ei-vahingolliseksi."
Kun robottien vuorovaikutus yleistyy, kosketus tulee todennäköisesti olemaan tärkeä osa heidän sosiaalista hyväksyntäänsä. Kuten George Elliot kirjoittaa (ei, pitäisi sanoa, erityisesti roboteista). Middlemarch"Kuka mittaa niiden kosketusten hienovaraisuuden, jotka välittävät sielun ja ruumiin laadun?"
Robotit kehittyvät koko ajan tehokkaammiksi. Useita vuosia sitten Massachusetts Institute of Technology rakensi pehmeän robotin, joka oli tarpeeksi herkkä vangita ja vapauta sitten elävä kala kun se ui säiliössä. Hedelmien ja vihannesten poimintarobotit voivat myös tunnistaa ja sitten poimia herkkiä tuotteita, kuten tomaatteja puristamatta niitä passataan. Toivottavasti ne ovat pian tarpeeksi luotettavia tekemään saman asian ihmiskäsillä.
Bristol Robotics Laboratoryn tutkijoiden tekemän työn ansiosta he lähestyvät koko ajan.
Toimittajien suositukset
- Digital Trendsin Tech For Change CES 2023 -palkinnot
- Mistä tiedämme, milloin tekoäly todella tulee tuntevaksi?
- Algoritminen arkkitehtuuri: Pitäisikö meidän antaa A.I. suunnitteletko rakennuksia meille?
- Tunteita tunnistava A.I. on täällä, ja se voi olla seuraavassa työhaastattelussasi
- Maailmannäyttely 2.0: Tehtävä herättää henkiin kaikkien aikojen suurin teknologianäyttely
