あります 悪夢のような光景 ギレルモ・デル・トロの2006年の映画で パンズラビリンス そこで私たちはペイルマンと呼ばれる邪悪な人型生物と対峙します。 毛のない巨大な頭には目がなく、目のないヴォルデモートに似た蒼白の男は、手のひらに埋め込まれた眼球の助けを借りて物を見る。 目のない顔の前に眼鏡のようにかざすこれらの眼球拡張付属器を使用して、蒼白の男は周囲を視覚化し、移動することができます。
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- 五感すべて
- 感覚フィードバック
- タッチの力
これは、英国のブリストルロボット研究所の研究者によって行われている研究をある程度説明しています。ただし、恐ろしい身体恐怖の側面はまったくありません。 彼らの場合に限って、ペイルマンの代理人は単に両手の平に目玉を 1 つずつ持っているだけではありません。 彼は各指に1つずつ持っています。
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「ここ 4 ～ 5 年で、触覚センシングとロボット工学の分野で変化が起こり、センサーとしてカメラを使用する傾向が見られました。」 ネイサン・レポラ教授ブリストルロボット研究所の15人のメンバーからなる触覚ロボット研究グループを率いる同氏はデジタルトレンドに語った。 「これは光学および視覚ベースの触覚センシングと呼ばれています。 注目される理由は、ハイレゾ情報が重要であるという理解があるからです。 指先からのコンテンツは、人工知能がこれらを制御するために不可欠です。 システム。」
デジタルトレンドを初めて取り上げる Lepora の 2017 年の作品、彼のチームのプロジェクトの初期バージョンは「ウェブカメラに取り付けられたもので構成されていた」と説明しています。 内部ピンを追跡する 3D プリントされた柔らかい指先は、人間の接触受容器のように機能するように設計されています。 指先。
それ以来、作業は着実に進んでいます。 そのためにチームは最近、 新しい研究を発表しました プロジェクトの最新ステップを明らかに: いつか与える可能性のある 3D プリントの触覚スキンの作成 義手や自律型ロボットの触覚は生身の人間にはるかに近い 手。
3D プリントされたメッシュは、人間の皮膚の外側の表皮層と内側の真皮層の間に見られる同様の真皮構造を模倣したピン状の乳頭で構成されています。 これらは人工的な神経信号を生成することができ、測定すると実際のニューロンの記録に似た信号になります。 これにより、身体の機械受容体が物品や表面の形状と圧力を識別できるようになります。 触れた。
「人工の指先から発せられる信号と実際のデータを比較したところ、次のことがわかりました。 2 つのデータセットは非常に類似した一致を示し、同じ種類の丘と谷が [両方に見られます]」と Lepora 氏 と説明した。
この 3D プリントされた皮膚受容体の情報と、小さな埋め込みカメラから取得したデータを組み合わせることで、研究チームは次のような可能性を秘めています。 人工知能とロボット工学における長期の夢を解く鍵となることを願っています。 触る。
五感すべて
すべての研究者が必ずしも同意するわけではありませんが、おそらく AI の最も広範な基本的な目的は、複製することです。 人間の知性（または、少なくとも人間が実行できるすべてのタスクを実行する能力） コンピューター。 それは、視覚、聴覚、嗅覚、味覚、触覚の五感をソフトウェアの形で再現する方法を見つけることを意味します。 そうして初めて、提案されている「汎用人工知能」の潜在的なテストが可能になります。コーヒーテスト」（真にインテリジェントなロボットは、家に入って、一杯のコーヒーを作るのに必要な材料やコンポーネントを調達できる必要があります）が達成されます。
現在まで、画像と音声の認識に関しては多くの注目と進歩がなされてきました。 匂いや味については、それほど注目されていませんが、それでもある程度は注目されています。 AIを搭載したスマートセンサーは、「デジタル鼻.” デジタル味覚テスター味に関して客観的な尺度を与えることができるものも研究対象となっている。 しかし、触ることは依然として手の届かないところにあります。
人間のタッチは非常に微妙です。
「私たちは視覚などの分野をより意識的に意識しています」とレポラ氏は述べ、研究者が頻繁に他の分野に焦点を当ててきた理由を説明した。 「そのため、私たちは毎日行うことをより重要視しています。 しかし、タッチに関しては、ほとんどの場合、それを使用していることにさえ気づきません。 そしてもちろん、それがそれほど重要であるというわけではありません。 しかし、触覚を奪ってしまうと、手はまったく使えなくなります。 彼らに対しては何もできなかったのです。」
これは、ロボットが現実世界の物体との対話を避けていると言っているわけではありません。 半世紀以上にわたり、動作軸が限定され、つかむ、回転するなどの単純な動作を備えた産業用ロボットが工場の組立ラインで使用されてきました。 Amazon フルフィルメント センターでは、ロボットは 1 日以内の配送プロセスを確実に実現する上で重要な役割を果たしています。 2012 年にロボット工学会社 Kiva を買収したおかげで、Amazon の倉庫には、次のような箱型ロボットの軍隊が配備されています。 商品の棚を歩き回り、人間の「ピッカー」のところに商品を運び、適切な商品を選択する大型ルンバ から。
ただし、これらのプロセスはどちらも人間がこれらのタスクを完了するのにかかる時間を大幅に短縮します。 これらのロボットは支援なしでは限られた機能しか実行できないため、正確な作業の多くは人間に任せられます。 仕事。
これには十分な理由があります。器用な操作はほとんどの人間にとって当たり前のことですが、機械にとっては非常に難しいことです。 人間のタッチは非常に微妙です。 皮膚は非常に複雑な機械構造を持ち、指先だけでも何千もの神経終末があり、細部や圧力に対して非常に高解像度の感度を実現します。 私たちは手で振動、熱、形状、摩擦、質感をサブミリメートル、さらにはミクロンレベルの欠陥に至るまで感じることができます。 (タッチ機能が制限されている生活がどれほど困難であるかを、低解像度のシンプルなビジョンで理解するには、分厚い手袋を着用して 1 日をどれだけスムーズに過ごすことができるかを見てください。 午前中ずっと前に剥がしている可能性があります!)
感覚フィードバック
「人間に柔軟性と器用さを与えているのは、私たちが得る感覚フィードバックです」とレポラ氏は言う。 「私たちがタスクを実行しているとき、私たちは環境から感覚的なフィードバックを受け取ります。 器用さの場合、手を使っているときの支配的な感覚フィードバックは触覚です。 それは私たちに、私たちの行動を導くための高解像度、高情報のコンテンツ、感覚、環境に関する情報を与えてくれます。」
この問題を解決するには、ハードウェアとソフトウェアの両方の進歩が必要です。つまり、触れているものを認識し、それに応じて動作する優れた能力を備えた、より柔軟で器用なロボット グリッパーが必要になります。 小型で安価なコンポーネントが役に立ちます。 たとえば、カメラを使用して世界を認識するロボット グリッパーへのアプローチは、エディンバラ大学のようなプロジェクトにより、少なくとも 1970 年代まで遡ります。 先駆的なフレディロボット. しかし、カメラが人間の指先ほどの大きさのハードウェアに収まるほど小型化したのはごく最近のことです。 「5年前、購入できる最小のカメラはおそらく直径数センチメートルでした」とレポラ氏は言う。 「今では、（わずか数）ミリメートルのカメラを購入できるようになりました。」
柔らかい指先を感知するなどのイノベーションをロボットに組み込んで触覚センシング能力を実現できるようになるまでには、やるべきことはまだたくさんあります。 しかし、これが実現すると、より多くの作業を実行できるロボットを構築する場合でも、ゲームチェンジャーとなるでしょう。 職場でのエンドツーエンドのタスク (完全に自動化された Amazon の倉庫を思い浮かべてください)、あるいはパフォーマンスなどの「ハイタッチ」な仕事に従事することさえあります。 介護の役割。
私たちが知っているように、ロボットが生活とより緊密に統合されるにつれて、周囲の人々と安全に対話する能力がより重要になるでしょう。 1979年にロバート・ウィリアムズというミシガン州の工場労働者がロボットによる史上初の死亡者となって以来、安全対策としてロボットは頻繁に人間から切り離されてきた。 彼らに安全に触れることができるようにすることで、私たちはこの障壁を打ち破り始めることができるでしょう。
タッチの力
そうすることで、ロボットが人間に受け入れられやすくなる可能性があることを示唆する証拠があります。 人間であろうとそれ以外の生き物であっても、社会的コミュニケーションの手段として、いや、性的な方法だけではなく、生き物は互いに触れ合います。 母親との触覚接触を奪われた子ザルは、ストレスを感じて栄養不良になる可能性がある。 人間の場合、背中をたたかれると気分が良くなります。 くすぐったいのは私たちを笑わせます。 司書が直接直接触れ合うだけで、図書館に対する好意的なレビューが得られ、同様の「簡単な」評価が得られる可能性があります。 タッチすると、レストランでより多くのチップを支払ったり、レストランでより多くのお金を費やしたり、「タッチした人」をもっと高く評価したりすることができます。 魅力的。
この主題に関する研究の 1 つである、2009 年の論文「社会的器官としての皮膚「一般に、社会神経科学の研究では、社会情報の経路として視覚および聴覚のチャネルに焦点を当てる傾向があります。 しかし、皮膚は私たちがお互いについて考え、感じ、交流する方法にとって重要な出来事やプロセスが起こる場所であるため、接触はそれらを媒介することができます。 さまざまな方法での社会的認識。」 ロボットからのタッチは私たちにポジティブな感情を引き出し、機械やその他のものに対してより愛情を感じるようになります 安心しますか？ それは十分に可能です。
ロボットとの対話がより一般的になるにつれて、接触はロボットが社会的に受け入れられるための重要な側面になる可能性があります。
ある研究 ロボット看護師と対話した 56 人のうち、参加者は全体的に好意的であると報告したことがわかりました。 皮膚をきれいにするためであれ、何かを提供するためであれ、ロボットが開始した接触に対する主観的な反応 快適。 もう一つのより最近の研究は、「ロボットタッチの説得力」でもこのテーマについて考察しました。
「（これまでの研究で）人々はコンピュータを丁寧に扱うことが示されていますが、これはコンピュータに対して一見不合理に見える行動です。」 ローラ・クノルドドイツのルール大学ボーフム校、社会デジタルシステムの人間中心設計における心理学部の助教授はデジタルトレンドに語った。 「ロボットは肉体を持っているので、対人接触によってポジティブな感情状態やコンプライアンスなどのポジティブな効果が得られるのではないかと考えました。 研究の結果は、ロボットからの接触によっても引き出される可能性があります。」 彼女は次のように述べています。「人間、つまり私たちの仕事に携わる学生は、一般的に、誰かからの機能しないタッチジェスチャーに対してオープンです。 ロボット。 彼らは全体的に面白がっており、そのジェスチャーは心地よく、怪我をするものではなかったと述べました。」
ロボットとの対話がより一般的になるにつれて、接触はロボットが社会的に受け入れられるための重要な側面になる可能性があります。 ジョージ・エリオットは（特にロボットについてではありませんが）次のように書いています。 ミドルマーチ、「肉体だけでなく魂の質を伝えるタッチの繊細さを誰が測るだろうか？」
ロボットは常に能力が向上しています。 数年前、マサチューセッツ工科大学は、 生きた魚を捕まえて放す 水槽の中を泳いでいる様子。 果物や野菜の収穫ロボットも識別して収穫できる トマトなどのデリケートな農産物 パサータに潰すことなく。 うまくいけば、すぐに人間の手でも同じことができるほど信頼できるようになるでしょう。
ブリストルロボット研究所の研究者らによって行われているこのような研究のおかげで、両者は常に近づいています。
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