Robotlar astronotların yerini almaya başladığında
Resim, "Aşk, Ölüm ve Robotlar" ın ekran görüntüsünden alınmıştır.
Metin | Beyin Kutupsal Gövdesi
"The Repeated Google Robotics Project" makalesinde bahsettiğimiz SCHAFT robot şirketini hatırlıyor musunuz?
SCHAFT, DARPA Robotik Mücadelesi şampiyonunun halesine sahip, 2018 sonunda Google'a satılarak dağıldı.
Ancak, kurucusu ve CEO'su Yuto Nakanishi, "kendimi ağlatmadı", "Bir hayalim var" ın gerçek bir versiyonu oldu. Şirket dağıldıktan sonra, çocukluk hayalimi gerçekleştirmeye, yani uzayda çalışan ilk robotu yaratmaya hazır bir San Francisco startup'ı GITAI'ye katıldım ve küçük sonuçlar elde etti.
Yakın zamanda, keşif faaliyetlerinde insanların yerini alması için uzaktan çalıştırılan robotları uzaya fırlatmak için Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) ile çalışmayı planlıyorlar.
(Resim, GITAI'ye katılan iki SCHAFT çalışanını göstermektedir)
Uzay istasyonuna giren robotlar uzun süredir yeni bir şey değil. Örneğin Google, yer personelinin uzay istasyonunun güvenlik denetimini tamamlamasına yardımcı olmak için uzay istasyonunda yüzebilen bir robot olan SmartSphere'i başlattı; SpaceX tarafından uzaya gönderilen robot Cimon, bir "seksi makine, uzay sohbeti" ateşli bir göz bile sahneledi. Drama.
Ancak bu robotların yer etüdü ve uzay istasyonu bakımı gibi görevleri insan olarak yerine getirmesi elbette biraz zor.
Ve bugün bahsetmek istediğimiz şey, robotların bu tehlikeli görevlerde - uzaktan kumanda teknolojisi - gerçekten astronotların yerini almasına yardımcı olabilecek sert temel operasyondur.
Uzaktan kumanda robotu: uzaydaki en iyi yardımcı
Netflix yüksek puanlı drama "Love Death" ("Love, Death, Robot") 'da oldukça trajik bir hikaye var ve bu "Helping Hand" in on birinci bölümü.
Kadın astronot Alex, uzay istasyonunun dışında tek başına çalışma yaptı, ancak maalesef güvenlik ipi düştü ve uzay giysisi de arızalandı. Uçsuz bucaksız evrende sadece kendine yardım edebilir. Bu nedenle, Alex'in sol kolunu kırması (burada gözyaşlarına boğuluyorum), defalarca güdük kolunu fırlatması ve oksijen tükenmeden önce yavaş yavaş uzay istasyonuna geri göndermek için tepki kuvvetini kullanması gerekiyordu.
Meslektaşının iletişim sinyaline tekrar bağlandığında, sorgulama zeminden yüzleştiğinde, yalnızca bir cümleye cevap verdi - "büyük hiçlik için küçük bir fedakarlık yaptı".
Alex'in gerçekten bir kurt adam olduğunu ve çaresiz kaldığında trajik bir şekilde kendisine bir "yardımcı" bulacağını söylemeliyim. Ancak izleyicinin bakış açısından binlerce soru neredeyse anında çıktı:
Hepsi 9012, neden yüzde bir gibi değerli bir tür olan astronotların bu tür seçimlerden ve fedakarlıklardan geçmesine neden izin verelim? ! Robotlar bu yüksek riskli görevleri tamamlamak için neden onların yerini alamıyor? Çelik ve demir kemikler uzay ortamının testine insan vücudundan daha iyi dayanamaz mı?
Şu anda, JAXA ve GITAI tarafından geliştirilen ve uzay araştırmalarında insanların yerini alabilen "Avatar" robotu özellikle anlamlıdır.
Her şeyden önce, uzayı keşfetme iş yükü artıyor, ancak roketin taşıyabileceği astronotların sayısı çok sınırlı ve hala bazı güvenlik riskleri var.Alternatif üretkenlik olarak bazı robotların tanıtılması, uzay görevlerinin maliyetini açıkça düşürebilir.
Robotların alçak Dünya yörüngesindeki uzay istasyonunda çalışmasına izin vermek, astronotların iş yükünü ve risklerini azaltabilir, görev sürelerini kısaltabilir ve hem fiziksel hem de zihinsel sağlığa yardımcı olabilir.
Kulağa harika gelmiyor mu? Heyecanlanmaya hevesli olmayın, aslında robotların uzay asistanı olmasına izin vermek sadece düşünebileceğimiz bir şey değil, insanlar bunu yarım asır önce zaten düşünmüştü!
1960'ların başlarında, uzaktan çalıştırılan robotlar bilim adamları tarafından uygulamaya konuldu. Yerdeki çalışma alanı manipülatörleri, uzay istasyonlarını onarmak ve uyduları kurtarmak gibi görevleri yerine getirebilir.
Öyleyse soru burada: Teknik kavramların ve uygulamaların uzun bir geçmişi olduğuna göre, neden insanlar arasındaki "en güçlü beyin" hala uzak robotlarla rekabet ediyor? Araştırma fonu çok mu sıcak yoksa Ar-Ge personelinin becerilerinde bir sorun mu var? Açıkçası hiçbiri.
Nedeni muhtemelen bazı ciddi uzaktan çalıştırma sorunları ile başlamaktır.
İnsan ve makinenin birliği, insan ve doğanın birliğinden daha mı zor?
Bir robotu uzaktan kullanmak kavramsal olarak zor bir şey değildir. Ancak uzay ortamı söz konusu olduğunda, sorun karmaşık hale geliyor. En azından 50 yılı aşkın sıkı çalışmanın ardından, uzay robotlarını uzaktan kontrol etmede hala birçok zorluk var. En ciddi sorun iletişim gecikmesidir.
Operatör, robotu doğrudan uzaktan kontrol eder, buna kukla yaklaşımı da denir.Ortak uzaktan işlemlerimiz, vb. Bu kategoriye girer. Karasal fiber optik ağların ve mobil hücresel ağların böylesine eksiksiz bir yapısı ile, 100 kilometrelik uzun mesafeli yakın bir operasyon elde etmek daha da zordur. Dahası, dünya ile Dünya'ya yakın uzay istasyonu arasındaki 6000 km iletişim mesafesi?
Sinyal iletim hızının (elektromanyetik dalga hızı) sınırlandırılması nedeniyle, düşük Dünya yörüngesi ve yer sinyallerinin gidiş-dönüş iletim gecikmesi 0,4 saniyedir, uzun uzayda aya yakın yörünge gecikmesi 3 saniyeye kadar artı diğer faktörler (bilgisayar işlem süresi gibi, İletişim başlatma, vb.), Tüm sistemin gecikmesi yaklaşık 6-15s'dir.
Çalışmalar, iletişim gecikmesi 1/4 saniyeden fazla olduğunda operatörün gecikmeyi açıkça hissedebildiğini ve çalışma performansının önemli ölçüde azalacağını göstermiştir.
Bu nedenle bilim adamları, iletişim gecikmelerinin neden olduğu olası riskleri azaltmak için bazı yöntemler de düşünmüşlerdir. Bunlardan biri, terminal robotuna belirli bir miktar yerel istihbarat vermektir, böylece bu makinenin çalışması iletim verimliliği nedeniyle büyük ölçüde etkilenmez. Böylece Denetleyici Kontrol (Denetim Kontrolü) ortaya çıktı.
Denetimli çalışmadaki fark, operatörün yalnızca hedef görevi veya gerekli talimatların küçük bir bölümünü göndermesidir.Robot, bazı programları önceden ezberlemiştir ve belirli komutları aldıktan sonra yerel istihbaratı otonom olarak tamamlamak için kullanabilir.
Bu "yürü, bekle, bekle" insan-makine işbirliği modeli makinenin performansını daha istikrarlı hale getiriyor ve insan mühendislerin sürekli bekleme ve gözlem için yorulmasına gerek kalmıyor.
Tabii ki, bu her derde deva değil. Davranış değerlendirmeleri yalnızca bir alan derinliği kamerası aracılığıyla yapılabildiğinden, operatörün operasyonel hataları doğrulaması için bir kuvvet geri bildirim mekanizması yoktur. Robotun aynı ortam algısını elde etmek imkansızdır ve yer operatörü eylemleri gerçekleştirirken sapmaya eğilimli olacaktır. Nasıl yapılır?
Neyse ki, modern teknolojinin yinelemeli ve kapsamlı uygulaması, uzaktan çalıştırılan robotlara yeni atılımlar getiriyor. Esas olarak iki temel konuya yansımıştır:
Biri, iletişim teknolojisinin ilerlemesidir. Yüksek kanallı, düşük gecikmeli 5G iletişim teknolojisinin, uydu takımyıldız ağ yapısının, sinir ağı sıkıştırma algoritmalarının vb. Ortaya çıkışı, gerçek zamanlı uzun mesafeli, büyük ölçekli, düşük gecikmeli veri iletişimini mümkün kılar.
Örnek olarak GITAI tarafından geliştirilen bu robotu ele alarak 2,7K çözünürlüğe sahip 360 ° kamera, veri hacmini sıkıştırmak için akıllı bir algoritma ile 800 Mbps olan orijinal veri hacminden ortalama 2,5 Mbps'ye düşürülmüştür. Ardından, tescilli P2P iletişim teknolojisi ve GITAI protokolüne dayalı Linux temel işletim sistemi ile, uzaktan işlemlerde iletişim gecikmesi en aza indirilerek, robotun gerçekten uzaydaki insanların yerini almasına izin verilir.
Başka bir değişiklik, algılama sonundan gelir. VR sanal gerçekliğinin olgunluğu, yer operatörlerinin uzay robotlarıyla etkileşim biçimini de değiştirdi.
MIT Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı, robotun kol tutucusunu, kamerasını ve sensörünü VR donanım cihazına bağlayan bir işletim sistemi geliştirdi ve operatör Oculus Rift kaskı ve Dokunmatik tutacağı takıyor. Yalnızca kişinin kendi kolunu hareket ettirmesi gerekir, uzay ortamında bazı operasyon görevlerini gerçekleştirmek için robot kolunu kontrol edebilirsiniz.
Kağıt verileri, CSAIL sisteminin nesneleri% 95 oranında daha iyi kavradığını ve görevi% 57 oranında hızlandırdığını gösteriyor.
Elbette, bazı cihaz özelliklerinden dolayı, karmaşık kolları sürmek için uzaktan kumanda kullanan robotların mevcut deneyimi, özellikle istikrarlı değildir. Sürükleyici bir deneyim getirebilmesine rağmen, henüz karmaşık operasyonlar gerçekleştiremez. Ayrıca, ekipmanın özellikleri nedeniyle, uzun mesafeli bir iletişim ortamında, daha fazla optimize edilmesi gereken baş dönmesi, bulantı ve baş ağrısı gibi yan etkilere neden olmak kolaydır.
Her durumda, bu yeni teknolojilerin eklenmesi, robotların uzay operasyonları ve uzay araştırmaları gibi yüksek riskli görevlerde insan astronotların yerini almada önemli bir adım atmasına yardımcı olabilir.
Beynimizi biraz daha açarsak, eğer gelecekte insanlar gerçekten yeni evler bulmak için uzaya gitmek istiyorlarsa, bilim kurgu öykülerinde olduğu gibi, alışılmadık bir gezegen ortamıyla karşı karşıya kalırsa, yolu keşfetmek için robotlar göndermenin en bariz seçim olduğu açıktır. Şu anda, uzay istasyonu, ekipman bakımı, çevresel keşif ve numune toplama gibi önemli görevleri tamamlamak için robotları uzaktan kumanda edebiliyorsa, insan uygarlığının güvenlik faktörü daha yüksek olmaz mıydı?
Dahası, gerçekçi bir bakış açısından, bu orijinal operasyon robotunun ticari potansiyeli küçümsenemez. GITAI'nin tahminlerine göre, robotları "uzay çalışması maliyetini" gerçek astronot kullanma maliyetinin% 10'una düşürecek.
Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) bir "insan standı" olarak hizmet etmenin yanı sıra, uzay otelleri ve bilimsel deneyler için kullanılan uzay istasyonları gibi bazı ticari uzay istasyonları da bu kadar düşük maliyetli ve yüksek verimli uzaktan çalıştırılan robotlar için isteklidir.
Bu şekilde düşünürsek, uzaktan kumandalı robotlar geleceğin ışığıdır, değil mi? Gökkuşağı osuruğunu acele etmeyin. Biliyorsunuz, bilim adamları ve ticari kuruluşlar ne kadar çok çalışırsa, filozoflar ve etikçilerle o kadar çabuk yüzleşirler. İleride, çözülmesi gereken pek çok "yumuşak" sorun var gibi görünüyor.
İnsan-makine uzlaşması: insansız havacılığın şafağı
Esasen, bir robotu uzaktan çalıştırmak aslında eklektizmin bir ürünüdür.
Yerde insanlar tarafından operasyon tam bir uzlaşmadır. İnsan bilim adamlarının uzay robotları için ilk fikirleri aslında tamamen insansızdı, yani bakım, revizyon, kontrol ve karar verme gibi bir dizi görev robotlar tarafından bağımsız olarak gerçekleştiriliyordu. Bununla birlikte, bu kavram çeşitli yönlerden sınırlandırılmıştır:
Teknik olarak, yüksek zekalı robotlardan hala uzun bir yol var ve kısa sürede karmaşık uzay görevlerini bağımsız olarak üstlenmek imkansız; etik olarak robotlar, kaçınılmaz olarak teknik paniğe neden olacak ve bazı astronotları tetikleyecek olan astronotların yerini tamamen değiştirecek. Ve halkın direnişi. Güvenlik açısından, uzay keşiflerini işlenmek üzere tamamen akıllı makinelere bırakmak, kaderin kavrayamayacağı bir "kontrolden çıkma" dan daha fazlasıdır.
Bu nedenle, robotun bir uzlaşma olarak uzaktan çalıştırılması rahatlık sağlamak çok kolaydır.
Her şeyden önce, zorlu ve tehlikeli uzay operasyonlarının sadece bir kısmının yerini alıyor.Azgronotlar ve yer operatörleri başta olmak üzere insanlar, uzay görevlerinde hâlen baskın ve karar verme konumunda.
Aynı zamanda, uzay alanındaki en yeni robotik teknolojinin daha pragmatik bir düzenlemesidir.
Geçmişte, bilim kurgu filmlerinde bile, robot imgesi, insanların "Doğulu kadınlar" klişeleriyle neredeyse aynıdır. Ya asistan türü, izleme ve yönlendirme gibi bazı yardımcı beceriler sağlar ve yalnızca kritik anlarda "insanların duygularını koruyamadıklarından" şikayet edebilirler veya durum tespiti gibi diyalog ve eğlence gibi bazı psikolojik masajlar sağlayan refakatçi türüdür Vazo.
Uzaktan kumandalı robot bir "kukla" olmasına rağmen, belirli bir dereceye kadar kendi kendini yargılama ve karar verme zekasına sahiptir, böylece değeri daha gerçekçi bir şekilde sergilenebilir.İnsanlar ayrıca bir "uzay hayvanı" yerine daha avantajlı bir makine yardımcısına sahiptir. .
Başka bir deyişle, insansız uzay keşfi uzun ve uzun bir yolculuktur. Şu anda, uzaktan kumandalı robotların ortaya çıkması çok önemli.Gelecekte bu nihai teknolojinin erken safhalarında ortaya çıkıyor. İnsan-makine işbirliği yolunda "yürümeyi öğrenecek". Sonunda olgunlaşacak ve insan yardımından kurtulacak. Evrenin derinliklerine. Bu sırada, uzaktan çalıştırma robotu kademeli olarak geri çekilecektir.
Tabii ki, bu gün gerçekten gelmeden önce gidecek uzun bir yol var. İnsan eğitmenleri için yapılabilecek şey, iletişim ağının iletim kapasitesini sürekli olarak geliştirmek ve makine zekasının çalışma verimliliğini artırmaktır. Robotlara uzayı fethetmeyi öğretmeden önce, belki de ondan sonsuz derecede güzel geri bildirim aldık. Bu muhtemelen tüm teknolojik arayışların nihai kaderidir.
Daha heyecan verici içerik için Titanium Media WeChat ID'yi (ID: taimeiti) takip edin veya Titanium Media Uygulamasını indirin
