ב-Online
 
 
 
 
 
 
 
לפרק את הבייט 
מה עוצר את הרובוטים? 
 
 מתי נצליח לייצר כאלה? R2D2 ו-3CPO   
לפרק את הבייט |
 

כבר לפני עשרות שנים חלמו בני האדם על רובוטים כמעט-אנושיים, חכמים ועצמאיים. אז למה בעצם הם מתעכבים? עידו גנדל מפרק את הבייט

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
זרוע רובוטית: זריזה, מדויקת וחסרת מחשבה
 זרוע רובוטית: זריזה, מדויקת וחסרת מחשבה 
 צילום: עידו גנדל 
 
בערב הפתוח שהתקיים בתיכון בו למדתי, אי-שם בשלהי המילניום הקודם, מגמת מכונות תכננה לפתות את בוגרי החטיבות באמצעות זרוע רובוטית מרשימה שתאסוף קוביות עץ עם אותיות ותסדר אותן כך שיצרו את המילים "מגמת מכונות". אנו במגמת המחשבים, שידענו שהרובוט בסך הכל מריץ בצורה עיוורת שורה של פקודות, זממנו להחליף ברגע האחרון את הקוביות כך שהרובוט יאיית בשגיאות, או משהו גס. התוכנית השטנית לא יצאה לפועל כי מי השתגע לבוא לבית הספר מחוץ לשעות הלימודים, אבל התפיסה העקרונית של רובוט כמכונה חסרת הבנה ובעלת מגוון מצומצם מאד של תגובות לסביבה המשתנה – אם בכלל יהיו תגובות כאלה – התקיימה הרבה לפנינו והמשיכה להתקיים עוד זמן רב.
 

מדוע הרובוטים מדשדשים במקום

 
הבעיות שמנעו מהרובוטים להפוך לאותם דמויי-אדם סופר-אינטליגנטיים של המדע הבדיוני היו ונשארו קשות ומורכבות במידה בלתי נתפסת. למעשה, אפילו משימות פשוטות בהשוואה, כגון ללכת ביציבות או לזהות חפצים התגלו כמשימה מסובכת להחריד. גם רובוטים חדשניים ומשוכללים למראה, כגון אסימו של הונדה, הם הרבה פחות חכמים מכפי שהיו רוצים שנאמין. כאשר רובוט כזה מטפס במדרגות בתצוגה, אתם יכולים להיות בטוחים שתכננו את המדרגות האלה בדיוק מילימטרי כדי להבטיח ביצועים טובים – ואפילו אז זה לא תמיד עובד.
 
 
אז מה, בעצם, הבעיה? נתעלם לרגע משאלת הבינה, שהיא כללית ומופשטת ולא ייחודית לרובוטים דווקא, ונתייחס כרגע ספציפית לרובוטים ה"קלאסיים" שמשלבים תוכנה וחומרה. הם צריכים להסתדר בעולם האמיתי, ופירוש הדבר שהם חייבים שתי יכולות קריטיות וקשות להשגה: האחת, לבודד ולזהות מידע רלוונטי בתוך הרעש העצום שמקיף אותם, והשניה – להגיב לו בזמן אמת, מפני שהעולם דינמי ואינו מחכה בסבלנות עד שהרובוט יגמור את החישובים שלו.
 

בידוד וזיהוי אותות

המוח שלנו בנוי לזיהוי של אותות ותבניות ומבצע זאת באופן חלק ובלתי מורגש. למשל, כאשר אתם קוראים את הטקסט הזה, אתם למעשה תופסים אותו ברמת התוכן, בלי להיות מודעים כלל לפיקסלים מהם הוא מורכב, לצורה הגרפית של האותיות ואפילו למילים. סביר להניח שבעוד שניות ספורות בלבד לא תוכלו לחזור על הניסוחים המדויקים, אבל הרעיון – מה שחשוב באמת – ישרוד בשאיפה לזמן ממושך קצת יותר. הרובוט, לעומת זאת, יכוון את המצלמה שלו למסך ו"יראה" אך ורק כמות עצומה של פיקסלים צבעוניים, שלא תאמר לו דבר. מדעי המוח והקוגניציה, שעוסקים בתחומים אלה, הגיעו אמנם להישגים מדהימים - אך הם עדיין רחוקים מאד מהבנה מלאה של האופן בו המוח פועל, וקל וחומר אינם יכולים לומר לנו כיצד להעביר את היכולות האלה לרובוטים. אנו נאלצים, בינתיים, להסתפק בפתרונות חלקיים ובקיצורי דרך.
 
להשתמש במינימום המידע ההכרחי: רובוטים לכיסוח דשא בתצוגה
 להשתמש במינימום המידע ההכרחי: רובוטים לכיסוח דשא בתצוגה 
 צילום: עידו גנדל 
 
ניקח לדוגמה את Roomba, שואב האבק הרובוטי הפופולרי. מטרתו היא להסתובב בבית ולנקות את המשטחים עליהם הוא חולף. בעולם מושלם היינו מרכיבים לו מצלמות שיצלמו את סביבתו, ובעזרתן הוא היה יוצר לעצמו מפה של הבית, ממקם את עצמו בתוכו ויוצר תוכנית לניקוי במינימום זמן. במציאות, מדובר במשימה שהיא לא רק קשה ביותר אלא גם מיותרת. כל מה שה-Roomba זקוק לו הוא אלגוריתם נסיעה סביר, כזה שימזער את הסיכויים לחזור ולנקות את אותו המקום פעמיים, ואמצעי לזיהוי מכשולים. לשם כך משתמשים בחיישני מגע פשוטים – למעשה, מתגי מיקרו סוויץ' בדיוק כמו אלה שמותקנים בלחצני העכבר של המחשב. כאשר המתג נלחץ, סימן שהרובוט הגיע למכשול וצריך לשנות את המסלול. כל מידע נוסף – הצבע של המכשול, הטמפרטורה שלו, האם מדובר ביצור חי או בדומם – מיותר לצורך העניין.
 
הרובוט VIPeR עובר מכשולים
 הרובוט VIPeR עובר מכשולים 
 צילום: YouTube 
 
במילים אחרות, התפיסה שקידמה את הרובוטיקה עד היום היתה דווקא הצטמצמות, ירידה מהעץ הגבוה של יכולות אנושיות מלאות והתמקדות במינימום ההכרחי שנדרש עבור הרובוט כדי לבצע את תפקידו. לדוגמה נוספת, אפשר לקחת את הרובוט VIPeR של אלביט. הדרישות המבצעיות הכתיבו יכולת עבירות גבוהה כמעט בכל סוגי השטחים – סלעים, שדות, מרצפות, מדרגות ואפילו סולמות. אם המתכננים היו הולכים לפי הדוגמה האנושית או החתולית, הרובוט היה זקוק לרגליים מסובכות מאד עם מנגנוני תנועה ואיזון עתידניים ממש. בפועל, הם פשוט ניצלו כמה עקרונות מכאניים בסיסיים בצורה מתוחכמת (כפי שניתן לראות בחציו השני של הסרטון הפרסומי הזה) ועקפו את כל ההסתבכות המיותרת.
 
כל זה טוב ויפה כאשר הרובוט מיועד למטרה מוגדרת, אך ככל שהיכולות שלו כלליות יותר, כך הוא חייב לאסוף יותר ויותר מידע מסביבתו ולהיות מסוגל לבודד מתוכו את הנתונים הרלוונטיים לכל סוג של פעולה. הסיבוכיות של החיישנים והאלגוריתמים עולה בהתאם. הרובוטים המתקדמים ביותר, אולי, במובן זה כיום הם כלי הרכב האוטונומיים, כמו Guardium של חברת G-Nius, שמסוגלים למצוא לעצמם מסלול בשטח ולהגיע ממקום למקום במהירויות של עד עשרות קמ"ש. הם משתמשים בעשרות חיישנים מסוגים שונים כדי לזהות את המכשולים שלפניהם. ועדיין, אם תשימו אותם בכביש עירוני, הם עלולים לגרום לתאונה משום שאין להם מושג אודות תמרורים ורמזורים וכיצד לפרש אותם. מצד שני, לצערנו, גם לא כל בני האדם מסוגלים לבצע זאת.
 
ג'יפ שהותקנו בו אמצעים לנהיגה אוטונומית
 ג'יפ שהותקנו בו אמצעים לנהיגה אוטונומית   צילום: עידו גנדל 
 

להגיב בזמן אמת

כדי שרובוט יהיה עצמאי במלוא מובן המילה, הוא מוכרח להגיב בזמן אמת לשינויים בסביבה ולמידע חדש ולא צפוי. אם רובוט הולך על רגליים וכוח פתאומי מפר את שיווי המשקל שלו, הוא חייב לייצב את עצמו תוך עשיריות שניה לכל היותר, אחרת ייפול. בניגוד לתוכנות שבמחשב הביתי, תוכנה של רובוט אוטונומי אינה יכולה להקפיץ הודעת שגיאה או לבקש מהמשתמש לבחור מה לעשות: היא חייבת לקבל בעצמה החלטה נכונה ומייד, תוך התחשבות בקלט שמגיע מכל החיישנים השונים ופיענוחו המדויק. זוהי משימה שגם אם מתגברים על הקושי התכנותי העצום שלה, מעמידה במבחן רציני את יכולות המחשוב המודרניות (לפחות את אלה שניתן להציב על גבי רובוט נייד).
 
אחד הפתרונות לבעיית משאבי המחשוב היא מחשוב הענן: אם נוכל לקשר את המערכות של הרובוט, באמצעים אלחוטיים, אל מחשב נייח רב עוצמה נוכל גם להעניק לו כוח חישוב עצום וגם לחסוך משקל וזמן סוללה ברובוט עצמו. אלא שפתרון כזה יוצר בעיה חדשה – כיצד להבטיח תקשורת רציפה ואמינה בפס הרחב הדרוש לניהול רובוט עצמאי? מה יקרה כשהרובוט ייכנס למקומות שמפריעים לשידור ולקליטה כגון מערות, מעליות או מתחת למים?
 
ומעבר לכל השאלות הללו, רובצת במלוא כובדה השאלה שהתעלמנו ממנה בכוח – האינטליגנציה. גם רובוטי הסיור המתקדמים ביותר כיום לא יכולים אף להעלות בדעתם, לדוגמה, להשתמש בראי כדי "להסתכל" על שטח שנמצא מחוץ לטווח המצלמות הישיר שלהם. אם נניח מראה גדולה בנתיבם, סביר להניח שהיא פשוט תשבש את חיישני הלייזר והחיישנים האופטיים. גם אם יכתבו להם תוכנה סופר-מתוחכמת שתדע לזהות ולנצל מראות, עדיין לא יהיה להם מושג כיצד להתמודד עם מידע חדש ושימושי, כגון מפת דרכים או שלט שמתריע על דרך חסומה.

מבחינת התעשייה, אנחנו נמצאים עכשיו אולי בתחילתה של מהפכה רובוטית חדשה, וצפויים לנו המון פיתוחים מרתקים. אבל המהפכה הרובוטית האמיתית, כמו זו שחזה אייזיק אסימוב בשעתו, שמורה עדיין למדע הבדיוני.
 
 
 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ilan @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ilan @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
 
 
תגובות
הוסף תגובה0 תגובות
הוספת תגובה
מאת
 
נושא
 
תוכן
 
 
 
 
תודה! תגובתך התקבלה.
התגובה תתפרסם בכפוף לתנאי האתר.
 
 
 
 
 

כל הזכויות שמורות 2011 © נענע 10 בע"מ
 
 
 
 
כל הזכויות שמורות © Nana10 בע"מ
Video powered by