Jövőbe tekintő sorozat 2. rész: Robotok, cyberkinetika

Link másolása
Ismét jelentkezik a Jövőbe Tekintő, melyben a tudomány és technika legújabb, legmeglepőbb találmányait ismertetjük. Ezúttal egy fő témát, a robotikát járjuk körül, továbbra is néhány példán keresztül.
Mielőtt belevágnánk, érdemes áttekinteni a robotika eddigi, illetve várható fejlődését, térhódítását. Előreláthatólag 2007-re a háztartásban használatos egyszerűbb robotok száma meghétszereződik. Egy jelentés szerint 2003 végén ezen eszközök száma 607,000 volt. Ezeknek felét abban az évben vásárolták, tehát a növekedés üteme igen magas. Ezen jelentés 4,1 millióra becsüli a háztartási robotok számát 2007-ben. Ma a legelterjedtebb ilyennemű eszközök a robotizált fűnyíró, takarítógép. Várhatóan akkor is ezek kapják a fő szerepet, megjelennek azonban mellettük az ablak-, medencetisztító robotok. Természetesen ezek még távol állnak a sci-fikben látott intelligens robotoktól, ami itt érdekes, az a számszerű növekedésük. A Sony Aibo robotkutyájához hasonló szórakoztató elektronikába sorolható robotok jelenlegi száma kb. 692,000. 2004 első felében a cégek robot vásárlása 18%-al nőtt az előző év azonos szakaszához képest, elsősorban Ázsiában és Észak-Amerikában. Japán továbbra is a leginkább robotizált társadalom, hiszen a világ 800,000 ipari robotának fele itt üzemel, mely az ipari robotika 2003-hoz viszonyított itteni 25%-os növekedésének tudható be. A második helyen az Európai Unió országai állnak 250,000 robottal, főleg Németországban, Franciaországban, illetve Olaszországban. Észak-Amerikában 112,000 hasonló funkcionalitású robot üzemel, ezzel a dobogó harmadik fokát foglalja el. Ez a sorrend nyilvánvaló, elég ha az autógyártásra gondolunk, hiszen a robotoknak igen nagy része ott üzemel.
Távolabbi jóslatokba felesleges bocsátkozni, hiszen a fejlődés ütemét jelentősen befolyásolja, hogy mennyi pénzt fordítanak a tudomány ezen területére. A következőkben érintünk néhány témát, melyek komolyabb előrelépéseknek nevezhetőek, valamint irányt mutatnak egy olyan társadalom felé, ahol humanoid robotokkal vagyunk körülvéve, helyettünk robotok harcolnak és már nem tudhatjuk, hogy valódi emberrel, vagy mesterséges intelligenciával van-e dolgunk.

Az agy-computer interfész

Ha egy majom éhes, de le van kötözve mindkét keze, akkor nincs mit tennie. Kivéve, ha ez a majom nem épp Andrew Schwartz, a pittsburghi egyetemen található neurobiológiai laborjában van. Ott ugyanis egy gondolattal irányítható robotkart fejlesztettek ki, melynek tesztere egy majom volt. A találmány egy kisgyermek karjának megfelelő méretű és igen jól irányítható a mozgása, valamint fogásának erőssége. A majom agyára kapcsolt elektródák továbbították annak ingereit. Kezdetben csak tanulmányozták azokat, így idővel sikerült megismerni azok jelentését. A legnehezebb rész az a fázis volt, amikor a majomnak meg kellett szoknia az új végtag működését. Először alapvető mozgásokat végzett, majd egy labdát kellett eltalálnia. Miután megszokta, képes volt úgy enni, hogy rendes végtagjai le voltak kötve. Probléma egyedül akkor adódott, amikor már a szájához emelte az ételt, akkor ugyanis túlzottan arra koncentrált és hanyagolta a kar helyes irányítását.



Mellékesen megjegyzem, egy bizonyos Yoseph Bar-Cohen versenyt hirdetett még hat éve, melyet az nyer meg, aki képes olyan robot kart készíteni, ami nem használ motorokat, kizárólag az izmokat szimuláló műanyagokból áll, melyet elektromos impulzusok irányítanak. A teszten, - melynek során egy átlagos súlyú középiskolás korú gyermeket kell megemelni és a levegőben tartani – több próbálkozó kutatócsoport is átesett, sokan kudarcot vallva. A legjobb idő fél perc volt. A legjobb eredményt mégis az új-mexikói Environmental Robots nevű cég érte el, melynek robotkarját 24 másodperc alatt sikerült lenyomnia egy önkéntes főiskolai hallgatónak. A kar szinte tökéletesen szimulálta az emberi izmokat.



Schwartz fejlesztését a Cyberkinetics folytatta. Az ottani fejlesztők úgy gondolták a találmányt embereken is lehetne alkalmazni. Elég a csak USA-ban élő 160,000 olyan emberre gondolni, akik nem tudják mozgatni végtagjaikat. Nekik és hasonló sorsa jutott társaiknak óriási segítség lehet egy ilyen eszköz. A fejlesztők tovább gondolták a dolgot és egy olyan rendszert alkottak, amellyel megannyi feladatot elvégeztethetünk, pusztán a gondolatainkkal. Az első paciens Matthew Nagle, aki tesztelhette a BrainGate-nek elnevezett eszközt. Egy speciális vezérlő egységet kell viselnie, mely továbbítja gondolatait egy számítógép felé. A koponyájába egy 2mm*2mm-es chipet ültettek, mely 100 elektródát tartalmaz. A találmány segítségével ma már könnyen mozgatja az egérkurzort a képernyőn, e-maileket olvas, játszik a számítógépen, tv csatornákat vált, le-fel tudja kapcsolni a villanyt, valamint irányítani tudja a robotkart.



A BrainGate előállítási költsége nem túl magas, így sok beteghez eljuthat. Hátránya, hogy az agy jobb felébe be kell ültetni azt a bizonyos chipet. Jonathan Wolpaw professzor azonban már bejelentette az EEG-t, mely a BrainGate-tel azonos funkciókat láthat el, viszont elegendő egy sisak viselése, mely érzékeli az agyhullámokat. Ezzel a technológiával a beültetés is kiküszöbölhető lesz, a bemutatása azonban még várat magára. Várni viszont érdemes, hiszen az EEG-vel már nem csak egy adott területét érzékelhetik az agynak, hanem annak minden ingerét.



A végleges verzió megjelenéséig még több tesztalanyra is szüksége van a Cyberkineticsnek, valamint a BrainGate funkcióit is tovább kell fejleszteniük. Jelenlegi állapotában a beültetendő egység és a beavatkozás ára a magas. Amint azonban elkészül a Wolpaw-féle kommunikációs egység, az összköltség 10,000 dollárra redukálódhat.

A képeken a BrainGate látható működés közben, ha tehetitek, akkor nézzétek meg a videótó is.

Újabb robotok szolgálatra jelentkeznek

Az Egyesült Államokról tudhatjuk, hogy több területen is élen járnak, így van ez a katonai robotok fejlesztésével is. Néhány hónapja ugyanis már bevetésre készen állnak az un. UGV-k (Unmanned Ground Vehicles), melyek elődeitől eltérően már nem csak felfedezési céllal lépnek be az ellenséges területre, hanem igen komoly fegyverekkel is fel vannak szerelve. Santiago Tordillos, a Fegyverkezés Fejlesztési Központ alkalmazottja szerint régóta azzal a gondolattal játszik az USA, hogy robotokkal végeztessék el a veszélyes hadműveleteket. A legelterjedtebb modell a Talon. Afganisztánban és Irakban is bevetették. Az eddigiekben még csak irányítható karral volt felszerelve, valamint kamerával. Mára azonban M204-es, vagy M249-es gépfegyverrel is felszerelték, valamint négy 66mm-es rakétát, vagy hat 44mm-es gránátot is képes szállítani. Éjjellátó kamerájával bármikor bevethető. Hasonló kamerát kapott, mint a gyalogságnál alkalmazott eszköz, mellyel több száz láb távolságból is pontosan tudnak célozni. A Talon páncélzatát is megerősítették, így valóban harcba küldhetik. A robot hatásköre azonban csak a célpont beméréséig tart, azután a központból utasíthatják tüzelésre.



A Talon eme új változatát a 25. gyalogos egység már tesztelte. Jelenleg 18 újat rendeltek a Stryker páncélosaik fedezésére.



Másik új hadászati robot a REV (Robotic Extraction Vehicle), mely a sérült katonákat látja el elsősegéllyel. A páncélozott fő egységből egy kisebb jármű gördül ki a harcmezőre és hordágyon hozza vissza a sérültet. Visszatérve a biztonságot nyújtó fő egységbe, alapvető gyógyászati eszközökkel látja el a katonát.



Legyekkel táplálkozó robot
A bristoli egyetem kutatói egy olyan robotot fejlesztettek ki, ami a természetben található élő szöveteket bontja le és alakítja energiává, ezzel szükségtelenné téve az akkumulátorokat, hiszen végtelen energiát kap. A robotot Ecobot 2-nek nevezték el. Egyértelmű tehát, hogy volt 1 is, az azonban csak kockacukorral táplálkozott, melyet egy kis tárolóban hurcolt magával. Mivel kockacukor nem terem minden fán, így annak lebontása és energiává alakítása ügyes dolog ugyan, de kimeríthető forrás volt, csakúgy, mint egy normális elem. Az új találmánnyal az volt a céljuk, hogy egy olyan gépet teremtsenek, amely a természetben található „kész árut" használja fel energiaforrásként, ezzel beavatkozás nélkül hosszasan működhet.



Az Ecobot 2 pocakja 8 MFC-ből (Microbial Fuel Cell) áll. A teszt során legyet kapott a robot táplálékként. Ezt a mikrobák lebontják cukorrá, melyet biokémiai energiává, azt pedig elektromos árammá alakít az MFC. Természetesen a technológia még csak alakulóban van. Jelenleg igen kicsi energiát képes előállítani. Annak a 3-4 légynek, melyet kap, 90%-át képes energiává alakítani egy-két hét alatt. Ebből is látszik, hogy a megtermelt energiája csekély. Egy MFC 0,75 voltot képes produkálni. Az Ecobot ennek megfelelően nem tartozik a leggyorsabb robotok közé, mivel hozzávetőlegesen 2-4 centit képes mozdulni negyed óra alatt. A készítők azonban dolgoznak a technika javításán. Elsődleges céljuk a folyamat gyorsítása, tervek szerint 90-szeres gyorsaságot képesek elérni az MFC-nél. Következő lépésnek a növényi anyagot energiává alakító egység kidolgozását tűzték ki.

Ha túllép gyermekbetegségein az MFC, akkor rengeteg robot energiaellátását oldhatják meg vele egyszerűen.

Önmagát reprodukáló robot

Sokáig úgy tartották, hogy az ön-reprodukció egyike azoknak a folyamatoknak, amelyek elválasztják a valódi és a mesterséges életet egymástól. A cornelli egyetem mérnökei nemrégiben jelentették be, hogy sikerült elkészíteniük egy olyan robotot, mely néhány perc alatt létre tud hozni egy vele megegyező szerkezetet.



A robot négy kocka alakú egységből áll, melyek egyenként diagonálisan ketté vannak osztva, így hajlani tudnak. Elektromágneses érzékelőkkel, saját processzorral, valamint szenzorokkal vannak felszerelve. Egy torony formájú négy egységből álló robot, tehát képes oldalra hajolni, hogy felvegyen egy másik egységet. Egyedüli szépséghibája a robotnak, hogy jelenleg még csak a rendelkezésére álló elemekből tudja felépíteni – igaz igen gyorsan – a hozzá hasonló másik robotot. Hod Lipson, a fejlesztésben résztvevő egyik professzor szerint azonban a természetnek is megfelelő környezetben kell lennie a reprodukcióhoz. Az általa említett példával élve: Egyetlen nyúl az űrben lebegve nem képes szaporodásra.



A NASA is fejleszt egy robotot, mely osztódáshoz hasonló folyamatban képes reprodukálni magát, de a végleges verziótól még távol állnak.



Lipson szerint a fejlesztési energiát az un. evolúciós robotok kialakítására kell fordítaniuk, hogy a biológiában tapasztalt reprodukciót teljesen tudják szimulálni. Ezek a robotok ugyanis a természetes nyersanyagokat saját maguk gyűjtik be és alakítják át. Az így létrehozott elemekből felépítik másukat. A legmeglepőbb, hogy alapvető ismereteiket bővíthetik tapasztalataikból és ezeket az újonnan létrehozott robotoknak át is adhatják. Elég ebbe belegondolni, hogy mi történik, ha ez megvalósul: a robotok emberi beavatkozás nélkül képesek lesznek sokszorozódni és közben okosodni. Videó.

Az olvasni tudó, tanulni képes MI


A robotikához szorosan kapcsolódó szakirány a mesterséges intelligencia fejlesztése. A sci-fik hatására sokan félnek attól, hogy egyszer a számítógépek okosabbak lesznek az embereknél. Jelenleg azonban még egy szuperszámítógép tudása sem érhet fel egy gyermekével. Ennek nem a teljesítmény az oka, hanem egyszerűen nem képesek maguktól tanulni.

A Pentagonnál azonban elindították a DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) projectet, melynek célja az olvasni, így tanulni képes mesterséges intelligencia megalkotása. Tervek szerint képes lesz olvasni közönséges könyveket, majd az arra vonatkozó kérdésekre válaszolni. Az egyik legnehezebb feladat, hogy az MI ne csak a szavakat értse meg, hanem az egész mondatokat is, majd azokat össze tudja kapcsolni. Az algoritmusok, melyekkel a mondatokat és az egész szöveget logikai kapcsolatokká tudja alakítani (aki tanult már ítélet kalkulust, az tudja, hogy bármilyen szöveg átalakítható így a számítógép nyelvére) fejlesztés alatt áll. Miután sikerül megírni a megfelelő gyorsaságú algoritmusokat, akkor az MI képes lesz megérteni a szöveget és következtetni is belőle. A fejlesztők példája szerint, ha elolvas a számítógép egy csillagászati könyvet, majd felteszik neki a következő kérdést: „Mi a Naprendszer legnagyobb bolygója?", akkor erre még akkor is tud válaszolni, ha ez az információ csak úgy szerepelt, hogy „a Jupiternél minden naprendszerbeli bolygó kisebb".

A Poised-for-Learning-nek elnevezett mesterséges intelligenciát elsősorban a katonaság használná. Leginkább katonai terveket, vagy épp titkosított üzeneteket olvasna.

Tervek szerint három éven belül elkészülhet a mesterséges intelligencia alap változata. Azt tervezik, hogy továbbfejlesztik képességeit akár az irodalmi szöveg, valamint végső állomásként az élő szó megértésére is. Ezzel párhuzamosan finomítják a tanulási folyamatait, hogy emlékezzen a vele történtekre és tapasztalataira is építhessen. Selmer Bringsjord professzor szerint már nem állunk messze az emberi MI megalkotásától.

A texasi Austin-ban a Cycorp egy Cyc-nek nevezett tudás-adatbázist készít, azzal a céllal, hogy összegyűjtsék az emberi tudás legjavát, a kulturális sajátosságoktól kezdve a történelmi tényeken át a hétköznapi ismeretekig. Michael Witbrock a fejlesztés vezetője szerint a rendszer 2.5 millió főbb ismereten alapul majd. Ezt az adatbázis használó MI például el tudja majd dönteni, hogy egy állásért mennyi a jó munkabér, mit érdemes elvállalni.

Már jelenleg is rendelkezésünkre állnak olyan elemek, melyekkel például a gép meg tudja különböztetni a személyeket az arcuk alapján, illetve a kiejtett szavakat felismeri. A professzorok szerint az MI területén a legnagyobb előrelépés néhány éven belül következhet be, amikor a fentebb ismertetett fejlesztések befejeződnek. Azt azonban még ők sem tudják, hogyan fest majd az egész egyben. Egy ilyen tanulni képes MI, felhasználva a Cyc adatbázist már igazán emberi lehet, érzelmek nélkül…

Megannyi, ezekhez hasonló fejlesztés zajlik világszerte, a többiről a Jövőbe Tekintő későbbi számaiban még szót ejtek. Addig is a fórumon bővebben ki lehet tárgyalni a témát!

Kapcsolódó cikkek

Hozzászólás írásához be kell jelentkezned!
Ha nem vagy még tag, regisztrálj! 2 perc az egész.
Egy kis türelmet kérünk...