Ένα γιγαντιαίο άλμα στη ρομποτική

Τα ανθρωποειδή ρομπότ Robonaut2

Πηγή στοιχείων : NASA.

Ρομπότ - 3

Το ρομπότ του Leonardo Da Vinci

Στο ερώτημα του κατά πόσο οι μηχανές μπορούν ν’ αποκτήσουν συνείδηση δεν υπάρχει συναίνεση. Για την ακρίβεια, υπάρχουν αντιγνωμίες ακόμα και για τη σημασία του όρου “ συνείδηση ”. Κανείς δεν έχει καταφέρει μέχρι σήμερα να διατυπώσει έναν κοινά αποδεκτό ορισμό.
Ο Μάρβιν Μίνσκυ του ΜΙΤ, ένας από τους ιδρυτές του πεδίου της τεχνητής νοημοσύνης, θεωρεί ότι η συνείδηση μοιάζει με “ μια ένωση επιμέρους εγκεφάλων ”, με την έννοια ότι η διαδικασία της σκέψης δεν επικεντρώνεται σ’ ένα μόνο σημείο του εγκεφάλου, αλλά απλώνεται σε διάφορα κέντρα, τα οποία βρίσκονται σε μόνιμο ανταγωνισμό μεταξύ τους. Συνεπώς, η συνείδηση μπορεί να θεωρηθεί ως συνέπεια των σκέψεων και των εικόνων που εκπορεύονται από τα επιμέρους, μικρότερα “ μυαλά ” του ανθρώπου, τα οποία διαγωνίζονται για το ποιο θ’ αποσπάσει την προσοχή μας.
Αντί λοιπόν ν’ αμπελοφιλοσοφούμε για τον ορισμό της συνείδησης, ίσως θάπρεπε να προσπαθήσουμε να κατατάξουμε τους διάφορους τύπους και τα επίπεδα συνείδησης. Μπορεί κάποια μέρα τα ρομπότ ν’ αποκτήσουν “ συνείδηση πυριτίου ”. Ίσως μάλιστα να διαθέτουν μια αρχιτεκτονική σκέψης κι επεξεργασίας πληροφοριών διαφορετική από τη δική μας.
Στο μέλλον, τα προηγμένα ρομπότ μπορεί να αμβλύνουν τα όρια ανάμεσα στο συντακτικό και τη σημαντική, κι οι απαιτήσεις τους να μη μπορούν να διακριθούν από αυτές του ανθρώπου. Εάν τους συμβεί αυτό, το ερώτημα “ όντως καταλαβαίνουν ; ” θα είναι ουσιαστικά αδιάφορο. Ένα ρομπότ που κατέχει πλήρως το συντακτικό και μπορεί να το χρησιμοποιήσει για κάθε πρακτική χρήση καταλαβαίνει τι ακούει. Με άλλα λόγια, η τέλεια γνώση της σύνταξης συνταυτίζεται με την κατανόηση.

.

Ο ανθρωποειδής εξωγήϊνος Gort, 1951

Θα μπορούσαν τα ρομπότ ν' αποδειχτούν επικίνδυνα ; Η απάντηση είναι " πιθανόν ναι ".

Ο πιο πεζός και καθημερινός κίνδυνος έχει να κάνει με την εξάρτηση των υποδομών μας από τους υπολογιστές. Τα δίκτυα ύδρευσης κι ηλεκτροδότησης, όπως και τα δίκτυα μεταφορών κι επικοινωνιών, θα είναι στο μέλλον όλο και πιο αυτοποιημένα. Οι πόλεις μας έχουν γίνει τόσο περίπλοκες, που μόνο περίπλοκα και δαιδαλώδη δίκτυα υπολογιστών μπορούν να ρυθμίζουν και να παρακολουθούν τις αχανείς υποδομές τους. Στο μέλλον, θα γίνεται όλο και πιο επιτακτική η ανάγκη εξοπλισμού των δικτύων υπολογιστών με το στοιχείο της τεχνητής νοημοσύνης. Μια βλάβη ή η ενδεχόμενη κατάρρευση αυτής της πανταχού παρούσας υπολογιστικής υποδομής, θα μπορούσε να προκαλέσει την παράλυση μιας πόλης, μιας χώρας, ακόμη κι ενός ολόκληρου πολιτισμού.

Άραγε, οι υπολογιστές θα μας ξεπεράσουν κάποια στιγμή σε ευφυϊα ; Το βέβαιο είναι ότι κανένας νόμος της φυσικής δεν το απαγορεύει. Εάν τα ρομπότ έχουν τη μορφή νευρικών δικτύων ικανών να μαθαίνουν και ν' αναπτύσσονται, σε σημείο που να μπορούν να μαθαίνουν πιο γρήγορα και πιο αποτελεσματικά από εμάς, τότε είναι λογικό ότι κάποια μέρα θα μας ξεπεράσουν σε δυνατότητες λογικής σκέψης.

Ίσως αυτή τη στιγμή να δημιουργούμε τους εξελικτικούς μας διαδόχους. Κάποιοι επιστήμονες των υπολογιστών οραματίζονται ένα χρονικό σημείο όπου τα ρομπότ θα μπορούν να επεξεργαστούν πληροφορίες με απίστευτη ταχύτητα, δημιουργώντας νέα ρομπότ, μέχρι που η συλλογική τους ικανότητα επεξεργασίας πληροφοριών ν' αγγίξει σχεδόν το άπειρο.

...

Επισκευάζοντας ρομπότ

Randis Albion

Μακροπρόθεσμα, ορισμένοι επιστήμονες τάσσονται υπέρ της συγχώνευσης της τεχνολογίας του άνθρακα και του πυριτίου, θεωρώντας ότι είναι η καλύτερη λύση από το να περιμένουμε στωϊκά την εξαφάνιση του είδους μας. Εμείς οι άνθρωποι είμαστε φτιαγμένοι κυρίως από άνθρακα, σε αντίθεση με τα ρομπότ που βασίζονται ( τουλάχιστον προς το παρόν ) στο πυρίτιο. Ίσως η λύση θα είναι να ενωθούμε με τα δημιουργήματά μας : εάν συναντήσουμε ποτέ εξωγήϊνους, δεν θα πρέπει να εκπλαγούμε εάν διαπιστώσουμε ότι είναι εν μέρει οργανικά κι εν μέρει μηχανικά όντα, αφού έτσι θα μπορούν ν' αντέξουν τις κακουχίες των διαστημικών μετακινήσεων και ν' ακμάσουν σ' εχθρικά περιβάλλοντα.

Στο μακρινό μέλλον, τα ρομπότ ή τα ανθρωποειδή, βιολογικά ρομπότ ενδέχεται να μας χαρίσουν ακόμα και το δώρο της αθανασίας. " Τι θα γίνει όταν ο Ήλιος πεθάνει ή καταστρέψουμε εμείς οι ίδιοι τον πλανήτη μας ; Γιατί να μην δημιουργήσουμε καλύτερους φυσικούς, μηχανικούς και μαθηματικούς από αυτούς που έχουμε ; Ίσως χρειαστεί να γίνουμε οι αρχιτέκτονες του δικού μας μέλλοντος. Αν δεν το κάνουμε, ο πολιτισμός μας μπορεί και ν' αφανιστεί "προσθέτει ο Μάρβιν Μίνσκυ.

Ο Hans Moravec, ειδικός των υπολογιστών, οραματίζεται μια εποχή στο μακρινό μέλλον, στην οποία η αρχιτεκτονική των νευρώνων μας θα μπορεί να μεταφερθεί άμεσα, νευρώνα προς νευρώνα σε μια μηχανή, χαρίζοντάς μας κατά κάποιο τρόπο την αθανασία. Είναι μια παρατραβηγμένη σκέψη, η οποία όμως εντάσσεται στη σφαίρα του εφικτού. Ως εκ τούτου, σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες που κοιτάζουν στο πολύ απώτερο μέλλον, η αθανασία ( με τη μορφή σωμάτων από πυρίτιο ή με βελτιωμένο DNA ) μπορεί ν' αποτελεί την τελική κατάληξη του μέλλοντος της ανθρωπότητας.

Πηγές στοιχείων : Μίτσιο Κάκου, Η φυσική του ανέφικτου, Αβγό 2009, Time photos, Templates blog, Wikipedia.

Ρομπότ - 2

Τα ρομπότ NS-5
Εγώ, το ρομπότ - 2004

Ένα από τα επαναλαμβανόμενα θέματα της λογοτεχνίας και της τέχνης είναι το μηχανικό ον που θέλει να γίνει άνθρωπος και να νοιώσει κι αυτό τα ανθρώπινα αισθήματα. Δυστυχισμένο επειδή είναι φτιαγμένο από καλώδια και ψυχρό ατσάλι, αποζητά το γέλιο, το κλάμα κι όλες τις συναισθηματικές απολαύσεις ενός ανθρώπου.

Οι επιστήμονες που ασχολούνται με το πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης έχουν την άποψη ότι τα συναισθήματα είναι ένα υποπροϊόν της εξέλιξης. Με απλά λόγια, οι άνθρωποι έχουν συναισθήματα, διότι αυτό είναι προς το εξελικτικό τους συμφέρον. Μας βοήθησαν να επιβιώσουμε στα δάση, ενώ ακόμα και σήμερα μας βοηθούν ν' αντιμετωπίζουμε τους κινδύνους της ζωής.

Το να μας αρέσει κάτι για παράδειγμα, είναι πολύ σημαντικό από εξελικτική άποψη, διότι τα περισσότερα πράγματα είναι επιβλαβή για τον άνθρωπο. Από τα εκατομμύρια αντικείμενα με τα οποία ερχόμαστε σε καθημερινή επαφή, ελάχιστα είναι ωφέλιμα. Συνεπώς, το να μας αρέσει κάτι σημαίνει ότι ξεχωρίζουμε τα απειροελάχιστα πράγματα που μπορεί να μας βλάψουν.
Η ζήλια, για να δούμε ένα άλλο παράδειγμα, είναι επίσης ένα σημαντικό συναίσθημα, διότι η αναπαραγωγική μας επιτυχία είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση των γονιδίων μας και την μετάδοσή τους στην επόμενη γενιά ( μάλιστα, αυτός ακριβώς είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχουν τόσα πολλά κι έντονα συναισθήματα που συνδέονται με το σεξ και την αγάπη).

Η αιδώς και η μεταμέλεια είναι επίσης σημαντικά συναισθήματα, διότι μας βοηθούν να μάθουμε τα μυστικά της κοινωνικοποίησης, κάτι που είναι αναγκαίο για να λειτουργήσουμε σε μια συνεργατική κοινωνία. Εάν δεν ζητούσαμε ποτέ συγνώμη, κάποια στιγμή θα εξοστρακιζόμασταν από τη φυλή με αποτέλεσμα να εξανεμιστούν οι πιθανότητές μας να επιβιώσουμε και να μεταβιβάσουμε τα γονίδιά μας.

Η μοναξιά είναι ένα άλλο σημαντικό συναίσθημα, μονολότι, εκ πρώτης όψεως, μοιάζει άχρηστο και περιττό. Στο κάτω – κάτω, μπορούμε να ζήσουμε και μόνοι. Όμως, ο πόθος της συνύπαρξης με άλλους ανθρώπους είναι σημαντικός για την επιβίωσή μας, η οποία εξαρτάται από τους πόρους και τη στήριξη της φυλής.

Με άλλα λόγια, μόλις τα ρομπότ εξελιχθούν περισσότερο, θα είναι κι αυτά εξοπλισμένα με συναισθήματα. Ίσως τα ρομπότ εξελιχθούν έτσι, ώστε να δένονται συναισθηματικά με τους ιδιοκτήτες τους και αυτούς που τα φροντίζουν, προκειμένου να διασφαλίζουν ότι δεν θα καταλήξουν στα σκουπίδια. Εάν τα ρομπότ είχαν τέτοια συναισθήματα, θα γινόταν ευκολότερη η κοινωνική τους ένταξη ως χρήσιμων συντρόφων κι όχι ως ανταγωνιστών των ιδιοκτητών τους.

.

Φωτογράφηση μόδας S.Klein

Τα συναισθήματα παίζουν καίριο λόγο και στη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Ασθενείς που πάσχουν από ένα συγκεκριμένο είδος εγκεφαλικής βλάβης χάνουν την ικανότητα να νοιώθουν το παραμικρό αίσθημα. Η νοητική τους ικανότητα μένει ανέπαφη, όμως δεν μπορούν να εκφράσουν κανένα συναίσθημα. Ο νευρολόγος Δρ. Antonio Damasio, της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Αιόβα που έχει μελετήσει αυτή την κατηγορία ασθενών, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι είναι σαν “ να γνωρίζουν αλλά να μην αισθάνονται ”. Χωρίς συναισθήματα να τους καθοδηγούν, σταθμίζουν αέναα τα υπέρ και τα κατά της κάθε επιλογής και το αποτέλεσμα είναι μια αναποφασιστικότητα που τους παραλύει. Οι υπόλοιποι λαμβάνουμε πολλές φορές τις αποφάσεις μας με βάση το “ προαίσθημα ” ή το “ ένστικτό ” μας. Οι ασθενείς που έχουν υποστεί βλάβες στο σύστημα επικοινωνίας του λογικού και του συναισθηματικού τμήματος του εγκεφάλου, δεν διαθέτουν αυτή την ικανότητα.

Όταν βγαίνουμε στην αγορά για παράδειγμα, υποσυνείδητα κάνουμε χιλιάδες αξιολογικές κρίσεις για κάθε τι που βλέπουμε. Σκεφτόμαστε, ας πούμε, ότι κάτι είναι πολύ ακριβό, πολύ φτηνό, πολύ φανταχτερό, πολύ χαζό, ή ακριβώς αυτό που θέλουμε. Για τους ασθενείς που πάσχουν από τη συγκεκριμένη εγκεφαλική βλάβη, τα ψώνια μπορεί ν’ αποδειχτούν εφιάλτης, αφού γι’ αυτούς όλα φαίνονται να έχουν την ίδια αξία.
Καθώς τα ρομπότ θα γίνονται ευφυή και θα μπορούν να κάνουν ανεξάρτητα τις επιλογές τους, ίσως αντιμετωπίσουν το ίδιο πρόβλημα : την παράλυση που προκαλείται από την αναποφασιστικότητά τους ( αυτό μας θυμίζει την παραβολή με το γάιδαρο που στέκεται μπροστά σε δύο μπάλες σανού και στο τέλος πεθαίνει από ασιτία, επειδή δεν μπορεί ν’ αποφασίσει ποια να φαει ). Σχολιάζοντας την έλλειψη συναισθημάτων των ρομπότ, ο Δρ. Rosalind Picard, του Εργαστηρίου Media του ΜΙΤ, λέει : “ Δεν μπορούν να ιεραρχήσουν τι είναι πιο σημαντικό. Αυτή είναι μια από τις μεγαλύτερες αδυναμίες τους. Απλούστατα, οι υπολογιστές δεν σκαμπάζουν ”.
Με άλλα λόγια, τα ρομπότ του μέλλοντος ίσως χρειαστούν τα συναισθήματα για να μπορούν να θέτουν στόχους και για να δίνουν νόημα και τάξη στη “ ζωή ” τους. Διαφορετικά, θα παραλύουν από τις άπειρες εναλλακτικές επιλογές τους.

Πηγές στοιχείων : Μίτσιο Κάκου, Η φυσική του ανέφικτου, Αβγό 2009, Time photos, Cyanatrendland, Wikipedia.

Ένα ρομπότ μαθαίνει να εκφράζεται

.

Το ρομποτικό κεφάλι του Αϊνστάιν

Πηγές στοιχείων : Science daily, UC San Diego.

Ρομπότ - 1

Το ρομπότ Μαρία

Fritz Lang, Metropolis, 1927

Με τα ρομπότ ασχολείται και μία από τις πρώτες και πιο ακριβές παραγωγές του βωβού κινηματογράφου, η Μητρόπολις, του Φριτς Λανγκ, που γυρίστηκε το 1927 στην Γερμανία. Η υπόθεση εκτυλίσεται το έτος 2026, όταν η εργατική τάξη είναι καταδικασμένη να εργάζεται κάτω από τη Γη, σε ελεϊνά και τρισάθλια εργοστάσια, την ώρα που η άρχουσα ελίτ ζει στην επιφάνεια.

Μια όμορφη γυναίκα, η Μαρία, έχει κερδίσει την εμπιστοσύνη των εργατών και η άρχουσα τάξη φοβάται ότι μπορεί μια μέρα να υποκινήσει εξέγερση. Οι πλούσιοι ζητούν λοιπόν, από έναν καταχθόνιο επιστήμονα να κατασκευάσει ένα ρομπότ - πιστό αντίγραφο της Μαρίας. Οι μηχανορραφίες τους τελικά γυρνούν μπούμερανγκ, καθώς το ρομπότ ηγείται της εξέγερσης των εργατών εναντίον τους, εξέγερση που καταλήγει στην κατάρρευση του κοινωνικού συστήματος.

Η ιδέα της δημιουργίας μηχανικών όντων συνάρπαζε ανέκαθεν τους εφευρέτες, τους μηχανικούς, τους μαθηματικούς και τους ονειροπόλους. Από τον Τενεκεδάνθρωπο στον Μάγο του Οζ μέχρι τα ρομπότ - παιδιά στην Τεχνητή νοημοσύνη του Σπίλμπεργκ και τα φονικά ρομπότ του Εξολοθρευτή, η ιδέα ότι οι μηχανές μπορούν να ενεργούν και να σκέφτονται όπως οι άνθρωποι μας συναρπάζει.

Στην Ελληνική μυθολογία, ο Θεός Ήφαιστος είχε κατασκευάσει χρυσές μηχανικές θεραπαινίδες και τραπέζια με τρία πόδια που μπορούσαν να κινούνται με δική τους θέληση. Ήδη, το 400 π.Χ., ο Έλληνας μαθηματικός Αρχύτας ο Ταραντίνος έγραφε για την πιθανότητα κατασκευής ενός ατμοκίνητου πουλιού - ρομπότ.

Το 1495, ο σπουδαίος Ιταλός αναγεννησιακός καλλιτέχνης κι επιστήμονας Λεονάρντο ντα Βίντσι είχε σχεδιάσει έναν ιππότη - ρομπότ, που μπορούσε ν' ανακάθεται, να κουνά τα χέρια του και να μετακινεί το κεφάλι και το σαγόνι του. Οι ιστορικοί θεωρούν ότι αυτό είναι το πρώτο ρεαλιστικό σχέδιο ανθρωποειδούς στην ιστορία.

Το πρώτο πρωτόγονο αλλά λειτουργικό ρομπότ κατασκευάστηκε το 1738 από τον Ζαν ντε Βοκανσόν, ο οποίος δημιούργησε ένα ανδροειδές που έπαιζε φλάουτο, καθώς και μια μηχανική πάπια. Η λέξη " ρομπότ " προέρχεται από το τσεχικό θατρικό έργο του 1920, R.U.R., που έγραψε ο Karel Capek ( στα τσέχικα, ρομπότ σημαίνει " αγγαρεία " και στα σλοβάκικα " επίμοχθη εργασία " ).

.

Blue Sky Studios, Τα ρομπότ, 2005

Ενώ οι φυσικοί γνωρίζουν τα μυστικά της νευτώνειας μηχανικής, της θεωρίας του Μάξγουελ για το φως, της σχετικότητας και της κβαντικής θεωρίας των ατόμων και των μορίων, οι θεμελιώδεις νόμοι της ευφυϊας εξακολουθούν να καλύπτονται από ένα πέπλο μυστηρίου. Η τεχνητή νοημοσύνη ή ΤΝ δεν είναι ακόμα εφικτή. Οι μαθηματικοί κι οι επιστήμονες των υπολογιστών όμως, δεν πτοούνται. Γι' αυτούς, είναι σπλώς ζήτημα χρόνου να βγει από το εργαστήριο η πρώτη νοήμων μηχανή.

Στην προσπάθειά τους να δημιουργήσουν ρομπότ εδώ και δεκαετίες, αντιμετωπίζουν τουλάχιστον δύο σημαντικά προβλήματα :την αναγνώριση μοτίβων και την κοινή λογική.

Εμείς, όταν μπαίνουμε σ' ένα δωμάτιο, αναγνωρίζουμε αυτόματα το πάτωμα, τις καρέκλες, τα έπιπλα, τα τραπέζια κλπ. Αντίθετα, ένα ρομπότ που σαρώνει το δωμάτιο δεν βλέπει τίποτε άλλο παρά μια τεράστια ομάδα από ευθείες και καμπύλες γραμμές, τις οποίες μετασχηματίζει σε πίξελ. Κι ενώ μας παίρνει μόνο ένα κλάσμα του δευτερολέπτου για ν' αναγνωρίσουμε ένα τραπέζι, για ένα ρομπότ απαιτείται τεράστια ποσότητα υπολογιστικού χρόνου προκειμένου να βγάλει νόημα από αυτό το συνοθύλευμα γραμμών.

Σε μας, τα τρισεκατομμύρια επί τρισεκατομμυρίων υπολογισμών που χρειάζονται για ν' αναγνωρίσουμε τα αντικείμενα κατά την είσοδό μας σ' ένα χώρο, γίνονται υποσυνείδητα : εμείς αγνοούμε μακαρίως όλη αυτή τη διαδικασία. Ο λόγος που γίνονται αυτόματα, χωρίς την άδειά μας και χωρίς να το γνωρίζουμε, έχει να κάνει με την εξέλιξη. Εάν βρισκόμασταν μόνοι στο δάσος και μας κυνηγούσε ένας τίγρης με αιχμηρά δόντια και είχαμε επίγνωση όλων των αναγκαίων υπολογισμών που έπρεπε να κάνουμε για ν' αναγνωρίσουμε τον κίνδυνο και να ξεφύγουμε απ' αυτόν, θα μέναμε παγωμένοι στη θέση μας.

Για να επιβιώσει ο άνθρωπος, το μόνο που χρειάζεται να ξέρει είναι πως θα το βάλει στα πόδια. Όταν ζούσαμε στη ζούγκλα, πολύ απλά δεν μας ήταν απαραίτητο να γνωρίζουμε όλες τις διαδικασίες εισαγωγής κι εξαγωγής δεδομένων στον εγκέφαλό μας, οι οποίες μας επιτρέπουν ν' αναγνωρίζουμε το έδαφος, τον ουρανό, τα δέντρα ή τους βράχους.

Τα ρομπότ έχουν πολύ καλύτερη όραση από τη δική μας, δεν αντιλαμβάνονται όμως τι βλέπουν. Δεν μπορούν να ελιχθούν γύρω από αντικείμενα σ' ένα δωμάτιο, να διαβάσουν κάποιο χειρόγραφο, να οδηγήσουν φορτηγά ή να πετάξουν τα σκουπίδια. Έχουν επίσης πολύ καλύτερη ακοή, αλλά δεν καταλαβαίνουν τι ακούνε. Οι ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ έχουν δαπανήσει εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια για τη δημιουργία μηχανικών στρατιωτών κι ευφυών στρατιωτικών οχημάτων, χωρίς επιτυχία.

.

Η Δρ. Cynthia Breazeal παίζει με το ρομπότ Kismet

Αφήνοντας κατά μέρος την αναγνώριση των μοτίβων, το δεύτερο πρόβλημα στην ανάπτυξη των ρομπότ είναι ακόμα πιο θεμελιώδες και σχετίζεται με το γεγονός ότι τα ρομπότ δεν έχουν " κοινή λογική ".΄

Κάθε άνθρωπος γνωρίζει για παράδειγμα, ότι το νερό είναι υγρό, ότι μιά μητέρα έχει μεγαλύτερη ηλικία από την κόρη της, ότι τα ζώα δεν απολαμβάνουν τον πόνο, ότι μ' ένα σχοινί έλκεις, δεν απωθείς, ή ότι ο χρόνος δεν γυρίζει πίσω. Καμία όμως, εντολή προγραμματισμού και κανένας μαθηματικός τύπος δεν μπορεί να εκφράσει αυτές τις αλήθειες. Εμείς, έχουμε αυτή τη γνώση διότι έχουμε δει ζώα, νερό και σχοινιά, κι έχουμε μάθει την αλήθεια αβοήθητοι. Τα παιδιά διδάσκονται την κοινή λογική όταν έρχονται τυχαία αντιμέτωπα με διάφορες πτυχές της πραγματικότητας.

Οι διαισθητικοί νόμοι της βιολογίας και της φυσικής μαθαίνονται από τους ανθρώπους μέσω της αλληλεπίδρασης με τον πραγματικό κόσμο. Τα ρομπότ δεν έχουν τέτοιες εμπειρίες. Γνωρίζουν μόνο αυτά για τα οποία είναι προγραμματισμένα εκ των προτέρων.

Στο παρελθόν, οι μαθηματικοί επιχείρησαν να δημιουργήσουν ένα λογισμικό υπερεντατικής εκμάθησης, το οποίο θα συγκέντρωνε όλους τους νόμους της κοινής λογικής σ' ένα μέσο. Το πιο φιλόδοξο εγχείρημα ονομάζεται CYC, κι είναι το πνευματικό παιδί του επικεφαλής της Cycorp, Douglas Lenat. Στα πρότυπα του Σχεδίου Μανχάταν, του υπερεντατικού προγράμματος προϋπολογισμού 2 δισεκατομμυρίων δολλαρίων στο πλαίσιο του οποίου κατασκευάσθηκε η ατομική βόμβα, το CYC δημιουργήθηκε ως σχέδιο ανάλογου μεγέθους για την επίτευξη της γνήσιας Τεχνητής Νοημοσύνης.

.

Το ρομπότ Wall E

W.Disney, Pixar, 2008

Ο Lenat προέβλεψε ότι σε 10 χρόνια, δηλαδή μέχρι το 1994, το CYC θα κατείχε την " κοινή πραγματικότητα " σε ποσοστό 30 - 50%. Ακόμη και σήμερα όμως, το CYC απέχει πολύ από αυτό το στόχο. Όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες της Cycorp, απαιτούνται εκατομμύρια επί εκατομμυρίων γραμμές κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού, για να μπορεί ένας υπολογιστής να προσεγγίσει έστω και την κοινή λογική ενός τετράχρονου παιδιού.

Μέχρι στιγμής, η τελευταία έκδοση του προγράμματος CYC, περιλαμβάνει μόλις 47.000 έννοιες και 306.000 γεγονότα. Παρά τα αισιόδοξα δελτία τύπου που δημοσιεύει τακτικά η Cycorp, ένας από τους συνεργάτες του Lenat, o R.V. Guha, ο οποίος έφυγε από την ομάδα το 1994, δήλωσε το εξής : " Το CYC θεωρείται ευρέως ένα αποτυχημένο πρόγραμμα... σκοτωνόμασταν στη δουλειά για να πετύχουμε έστω κι υποτυπωδώς όσα είχαμε υποσχεθεί ".

Με άλλα λόγια, οι προσπάθειες να ενσωματωθούν σ' ένα πρόγραμμα λογισμικού όλοι οι νόμοι της κοινής λογικής ναυάγησαν, για τον απλούστατο λόγο ότι οι νόμοι αυτοί είναι πάρα πολλοί. Οι άνθρωποι τους μαθαίνουν χωρίς προσπάθεια, διότι τους συναντούν ξανά και ξανά σ'όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Καθώς κινούμαστε στο περιβάλλον, αφομοιώνουμε τους νόμους της φυσικής και της βιολογίας, κάτι που δεν μπορούν να κάνουν τα ρομπότ.

Ο ιδρυτής της Microsoft, Μπιλ Γκέιτς, παραδέχεται : " Αποδείχτηκε πολύ δυσκολότερο απ' ότι αναμενόταν να δώσουμε στους υπολογιστές και στα ρομπότ τη δυνατότητα ν' αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους και ν' αντιδρούν σε αυτό γρήγορα και με ακρίβεια... για παράδειγμα, να προσανατολίζονται μόνα τους σε σχέση με τα αντικείμενα ενός δωματίου, ν' ανταποκρίνονται σε ήχους, να ερμηνεύουν την ομιλία και να μπορούν να πιάνουν αντικείμενα διαφόρων μεγεθών, υλικών και βαθμών ευθραστότητας. Ακόμη και κάτι απλό όσο το να γίνει αντιληπτή η διαφορά ανάμεσα σε μια ανοιχτή πόρτα και σ' ένα ανοιχτό παράθυρο, μπορεί ν' αποδειχτεί διαβολικά περίπλοκο για ένα ρομπότ".

Πηγές στοιχείων : Μίτσιο Κάκου, Η φυσική του ανέφικτου, Αβγό 2009, Time photos, Robots, Amazon com, USA today, Dailynews κι οι ιστοσελίδες της Wikipedia που ήδη αναφέρθηκαν.

Ρομπότ με πόδια

Ειδικοί μηχανικοί σχεδιάζουν ρομπότ με πόδια με βάση τον φυσικό τρόπο ελέγχου των κινήσεων.

Ίαν Στιούαρτ, " Οι μυστικοί αριθμοί ", Τραυλός 2001

Αντίθετα με τα ρομπότ της επιστημονικής φαντασίας, τα βιομηχανικά ρομπότ δεν μοιάζουν καθόλου με ανθρώπους. Είναι σταθερά – όπως π.χ. στην αυτοκινητοβιομηχανία - και όταν πρέπει να κινηθούν, αυτό γίνεται με ρόδες. Η έρευνα ωστόσο για ρομπότ με πόδια αναπτύσσεται ταχέως και οι ειδικοί συμβουλεύονται τη φύση : κατανοώντας πως κινούνται τα ζώα, κατασκευάζουν καλύτερες μηχανές με πόδια.
Τι νόημα έχει η κατασκευή ενός ρομπότ με πόδια ; Υπάρχουν εγχειρήματα που περιλαμβάνουν την κίνηση σε έδαφος ακατάλληλο για ρόδες κι επικίνδυνο για τους ανθρώπους. Στα στρατιωτικά πεδία βολής όλου του κόσμου υπάρχουν πυρομαχικά που δεν έχουν εκραγεί. Το έδαφος είναι συνήθως πετρώδες, γεμάτο ακανθώδεις θάμνους επειδή δεν χαραμίζουμε ένα καλό έδαφος για να εγκαταστήσουμε ένα πεδίο βολής. Το εγχείρημα του εντοπισμού πυρομαχικών που δεν έχουν εκραγεί και της εξουδετέρωσής τους είναι εξαιρετικά επικίνδυνο. Γι’ αυτό, ένα φτηνό ρομπότ είναι προτιμότερο γι’ αυτή τη δουλειά.
Άλλες εφαρμογές είναι η εξουδετέρωση ναρκοπεδίων και η απενεργοποίηση πυρηνικών σταθμών παραγωγής ενέργειας. Όλα πρέπει να γίνονται από απόσταση με τη βοήθεια μηχανών, επειδή η επαφή αποβαίνει μοιραία για τον άνθρωπο. Το έδαφος στο εσωτερικό ενός τέτοιου σταθμού, ιδιαίτερα στο στάδιο της συναρμολόγησης του αντιδραστήρα, είναι ακατάλληλο για τροχούς.
Άλλη μια εφαρμογή είναι η πλανητική εξερεύνηση. Ακόμα δεν υπάρχουν δρόμοι στον Άρη ή την Αφροδίτη. Όλα τα ρομπότ που χρησιμοποιήθηκαν μέχρι σήμερα είχαν ρόδες, όπως ο εξάτροχος Sojourner στον Άρη ( κάτω ) τα πόδια όμως θα ήταν καλύτερα, με την προϋπόθεση ότι θα ήταν αξιόπιστα. Εδώ έγκειται το πρόβλημα. Με το σύγχρονο επίπεδο γνώσης, τα ρομπότ με πόδια έχουν την τάση ν’ ανατρέπονται υπερβολικά συχνά κι η διατήρησή τους σε ορθή στάση δεν είν’ εύκολη.

Το όχημα Sojourner εξερεύνησε μια μικρή περιοχή του Άρη. Μια μελλοντική γενιά από ρομπότ με πόδια θα είναι πολύ καλύτερη για πλανητικές εξερευνήσεις.

Ίαν Στιούαρτ, " Οι μυστικοί αριθμοί ", Τραυλός 2001

Σ’ ολόκληρο τον κόσμο, ειδικότερα στις ΗΠΑ και την Ιαπωνία, οι ειδικοί στα ρομπότ προσπαθούν να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν πρακτικά ρομπότ με πόδια. Ένας από αυτούς είναι ο Μάρκ Τίλντεν στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Αλάμος στο Νέο Μεξικό, που είναι ειδικός σε μικρά αυτάρκη ρομπότ με 4 πόδια των οποίων η κίνηση, όμοια με κείνη των εντόμων, τροφοδοτείται με ηλιακή ενέργεια. Ο Τίλντεν έχει κατασκευάσει ένα ρομπότ με πόδια που μοιάζει σαν μικρός σκύλος κι αναζητά ενεργά πυρομαχικά. Τα εντοπίζει χωρίς να προκαλέσει έκρηξη. Ωστόσο, μερικές φορές πατάει πάνω σε κάποια και χάνει ένα πόδι. Ευτυχώς τα ρομπότ του Τίλντεν είναι πολύ ανθεκτικά. Έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να κινούνται με τρία ή ακόμη και με δύο πόδια. Μάλιστα, μπορούν να συρθούν έχοντας μόνο ένα πόδι. Έτσι, το κόστος κάθε έκρηξης είναι το ένα τέταρτο του ρομπότ.
Στο Πανεπιστήμιο Case Western Reserve των ΗΠΑ υπάρχουν τρία ρομπότ με τα … ευφάνταστα ονόματα Ρομπότ 1, Ρομπότ 2, Ρομπότ 3, φτιαγμένα από τον Ράντολ Μπιρ, επιστήμονα της πληροφορικής και τους Ρόι Ρίτσμαν και Χιλέλ Τσίελ , βιολόγους. Έχουν έξι πόδια και το σύστημα που ελέγχει την κινησή τους έχει μοντελοποιηθεί με βάση το νευρικό σύστημα ενός εντόμου. Η κατανόηση της κίνησης των εντόμων έχει βελτιώσει σημαντικά την κατασκευή, ενώ – κάτι εξίσου σημαντικό – η ικανότητα μετρήσεων ακριβείας των δυνάμεων που ασκούνται στα κινούμενα ρομπότ έχει οδηγήσει με τη σειρά της σε μια καλύτερη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των ποδιών στα έντομα.
Ο αμερικανός Τζόζεφ Έιερς στο Πανεπιστήμιο Νορθίστερν κατασκεύασε ένα ρομπότ – αστακό με οκτώ πόδια. Ο σκοπός ήταν η μελέτη τηλεκατευθυνόμενων υποθαλάσσιων οχημάτων. Ο Μάικλ Ντίκινσον στο Μπέρκλεϊ αναπτύσσει ένα ρομπότ – μύγα κι ο Μιχάλης Τριανταφύλλου στο ΜΙΤ έχει κατασκευάσει ένα ρομπότ - τόνο για να μελετήσει πως τα ψάρια εκμεταλλεύονται τις υποθαλάσσιες δίνες προκειμένου να προωθούνται κάνοντας λιγότερες κινήσεις.
Οι βλέψεις του Τίλντεν είναι πιο φιλόδοξες : τα μικροσκοπικά, αυτόνομα, κινούμενα με ηλιακή ενέργεια ρομπότ είναι το μέλλον στην εξερεύνηση του διαστήματος. Αν κατασκευάσουμε χιλιάδες από αυτά και τα εφοδιάσουμε με μέσα επικοινωνίας ώστε να αναμεταδίδουν μηνύματα σε διαστημικούς σταθμούς, μπορούμε να τα σκορπίσουμε παντού στον Άρη.
Πηγή στοιχείων : Ίαν Στιούαρτ, Μαθηματικός, " Οι μυστικοί αριθμοί : από το σχήμα της χιονονιφάδας στο σχήμα του σύμπαντος ", Τραυλός 2001.

Ρομποτική - 2

Ρομποτική - 1

Η επόμενη καινοτομία στον σχεδιασμό ρομπότ
είναι το παιδικό παιχνίδι.

Το εγχείρημα να διδάξεις στα ρομπότ να καταλάβουν τον πραγματικό κόσμο στον βαθμό που θα τους επιτρέψει να δρουν ανεξάρτητα, αποδείχθηκε πιο δύσκολο απ' ότι φαινόταν στην αρχή. Η ομάδα μελέτης του iCub robot ( ανθρωπόμορφα ρομπότ μεγέθους παιδιού 2 ετών ) πιστεύει ότι τα ρομπότ θα μάθουν καλύτερα από τις εμπειρίες τους, όπως τα παιδιά.
Οι τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν στον σχεδιασμό του iCub – όπως το πιάσιμο, η μετακίνηση, η αλληλεπίδραση κι ακόμα η παράλληλη ανάπτυξη της γλώσσας - είναι πολύ σημαντικές για την περαιτέρω ανάπτυξη του πεδίο των βιομηχανικών υπηρεσιών της ρομποτικής ( robotics ).

Το πρόγραμμα της EU-funded RobotCub που σχεδίασε τα iCub, προβλέπει την αποστολή τους σε έξη Ευρωπαϊκά ερευνητικά εργαστήρια. Καθένα από τα εργαστήρια αυτά που έχουν κερδίσει από ένα πρόγραμμα, θα εκπαιδεύσει το ρομπότ να γνωρίσει το περιβάλλον του, ακριβώς όπως θα έκανε ένα παιδί.

Τα έξη προγράμματα συμπεριλαμβάνουν κι ένα από το Imperial College του Λονδίνου το οποίο έχει αντικείμενο έρευνας τον τρόπο με τον οποίο οι " αντικατοπτρικοί νευρώνες " που έχουν εντοπισθεί στον ανθρώπινο εγκέφαλο, μπορούν να μεταφερθούν σε μια ψηφιακή εφαρμογή. Οι " αντικατοπτρικοί νευρώνες " που ανακαλύφθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 1990, πυροδοτούν τις μνήμες προηγούμενων εμπειριών που αποκτώνται όταν οι άνθρωποι προσπαθούν να καταλάβουν τις φυσικές ενέργειες των άλλων. Μια ξεχωριστή ομάδα από το πανεπιστήμιο UPF της Βαρκελώνης θα δουλέψει επίσης στην " γνωστική αρχιτεκτονική " των iCub.

Ταυτόχρονα, ένα τμήμα του πανεπιστημίου UPMC του Παρισιού θα εξερευνήσει τις δυναμικές που απαιτούνται για την κατάκτηση του πλήρους σωματικού ελέγχου των iCub. Στο μεταξύ, ερευνητές του πανεπιστημίου TUM του Μονάχου θα δουλέψουν πάνω στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων χειρισμού των iCub. Μια μελετητική ομάδα του πανεπιστημίου της Λυών θα εξερευνήσει τις τεχνικές εσωτερικής προσομείωσης - κάτι που κάνει το μυαλό μας όταν σχεδιάζει πράξεις ή προσπαθεί να καταλάβει τις πράξεις των άλλων.

Πίσω στην Τουρκία, μια ομάδα του πανεπιστημίου ΜΕΤU της Άγκυρας θα επικεντρώσει σχεδόν αποκλειστικά στην κατάκτηση της γλώσσας και την ικανότητα των iCub να συνδέουν τα αντικείμενα με λεκτικές εκφράσεις.

Τα ρομπότ iCub έχουν το μέγεθος ενός παιδιού 2 - 3 ετών, με χέρια υψηλής επιδεξιότητας και πλήρως διαρθρωμένα κεφάλια και μάτια. Έχουν ικανότητες ακοής και αφής και είναι σχεδιασμένα να μπορούν να περπατούν στα τέσσερα και να σηκώνονται.

Oι άνθρωποι αναπτύσσουν τις ικανότητες κατανόησης κι αλληλεπίδρασης με τον κόσμο που τους περιβάλλει μέσω της εμπειρίας. Όπως τα μικρά παιδιά, μαθαίνουμε κάνοντας και κατανοούμε τις πράξεις των άλλων συγκρίνοντάς τες με τις προηγούμενες εμπειρίες μας.
Οι μελετητές των iCub θέλουν ν' αναπτύξουν τις γνωστικές ικανότητες των ρομπότ τους μέσω της μίμησης αυτής της διαδικασίας. Οι ερευνητές του προγράμματος του EU-funded Robotcub, σχεδίασαν το ηλεκτρονικό κύκλωμα και το λογισμικό των iCub, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα δομικών μονάδων. Ο σχεδιασμός αυτός αυξάνει την επάρκεια του ρομπότ κι επιτρέπει στον ερευνητή να ενημερώσει ευκολώτερα τα ξεχωριστά δομικά μέρη. Επιτρέπει επίσης σ' ένα μεγάλο αριθμό ερευνητών να δουλέψει ανεξάρτητα με το καθένα από αυτά. Γι' αυτό το λόγο, ενθαρρύνεται η συμμετοχή οποιουδήποτε ερευνητή θέλει να συμμετέχει στο πρόγραμμα. Ο κωδικός του λογισμικού των iCub μαζί με τα κατασκευαστικά σχέδια, διατίθενται για ελεύθερη χρήση στο διαδίκτυο.

Χτίζοντας εσωτερικά τις δεξιότητες εκμάθησης
Ενώ το ηλεκτρονικό κύκλωμα και τα μηχανικά μέρη των iCub δεν προβλέπεται ότι θ' αλλάξουν ιδιαίτερα τους προσεχείς 18 μήνες, οι ερευνητές ενδιαφέρονται ν' αναπτύξουν περαιτέρω το λογισμικό τους. Προκειμένου να ενεργοποιήσουν την ικανότητα των ρομπότ να μάθουν κάνοντας, η ερευνητική ομάδα του Robotcub προσπαθεί να τους εγκαταστήσει ορισμένες εγγενείς δεξιότητες. Οι δεξιότητες αυτές περιλαμβάνουν την ικανότητα οπτικής ή ακουστικής ανίχνευσης των αντικειμένων, με κάποιο στοιχείο πρόβλεψης για την επόμενη κίνηση των αντικειμένων αυτών. Το iCub θα πρέπει επίσης να κατακτήσει την ικανότητα περιήγησης στον χώρο που θα βασίζεται σε σημάδια προσανατολισμού και να έχει αίσθηση της θέσης του μέσα σ' αυτόν.
Αλλά η πρώτη και κομβική δεξιότητα που τα iCub πρέπει ν' αποκτήσουν δια της μεθόδου " μαθαίνοντας και κάνοντας ", είναι να κινηθούν προς μια κατεύθυνση και να φθάσουν σ' ένα ορισμένο σημείο. Φέτος τον Οκτώβριο, οι μελετητές των iCub σχεδιάζουν ν' αναπτύξουν τις ικανότητες του ρομπότ ν' αναλύει οπτικά τις πληροφορίες που λαμβάνει και ν' αναπτύσσει " αισθήσεις " . Μετά από αυτά, το ρομπότ θα είναι ικανό να χρησιμοποιήσει αυτή την πληροφορία για ν' αποκτήσει χοντρικά τουλάχιστον, μια υποτυπώδη συμπεριφορά : να βγαίνει έξω και να κλείνει τα δάχτυλά του γύρω από ένα αντικείμενο.

Ο Giorgio Metta, ένας από τους μελετητές του προγράμματος, εξηγεί : " To πιάσιμο είναι το πρώτο βήμα για την γνωστική ανάπτυξη, καθώς απαιτεί την εκμάθηση χρήσης εργαλείων και της κατανόησης του γεγονότος ότι η αλληλεπίδραση με τα αντικείμενα έχει συνέπειες. Από κει και πέρα, καθώς το ρομπότ μαθαίνει ότι ορισμένα αντικείμενα χειρίζονται με ορισμένους τρόιπους, μπορεί ν' αναπτύξει πιο σύνθετες συμπεριφορές. "
Από τη στιγμή που θα συμπληρωθεί η συναρμολόγηση των έξη ρομπότ για τα ερευνητικά προγράμματα, οι μελετητές σχεδιάζουν να χτίσουν 15 - 20 ακόμα iCub, που θα χρησιμοποιηθούν στην Ευρώπη.

Οι νικητές των έξη προγραμμάτων είναι οι εξής :
Imperial College London: Γνωστική ενσωμάτωση με χρήση εσωτερικής προσομείωσης και ολοκληρωμένου εργασιακού χώρου.

Université Pierre et Marie Curie, Paris: Κίνηση, πραγματικός και γνωστικός σκελετός για τα iCub.

Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)/Université Lumiere Lyon 2: Ανάπτυξη των συμμετοχικών προθέσεων και των προθέσεων συνεργασίας στα ανθρωποειδή ρομπότ μέσω εγκατάστασης προτύπων προσομείωσης.

Technischen Universität München, Munich: Ανάπτυξη των παιδικών δεξιοτήτων χειρισμού στα iCub.Universitat Pompeu Fabra, Barcelona: Μια ολοκληρωμένη ανθρωπομορφική νευρομορφική γνωστική αρχιτεκτονική για τα iCub και τέλος,

Middle East Technical University, Ankara: Ανάδυση επικοινωνίας των iCub μέσω κινητικών αισθητήρων και κοινωνικής αλληλεπίδρασης.
Πηγές στοιχείων :
http://cordis.europa.eu/ictresults/index.cfm/section/news/tpl/article/BrowsingType/Features/ID/89673 και Μικρό λεξικό πληροφορικής, Anubis compupress Α.Ε., 1996
Μετάφραση από τα αγγλικά : Σοφία Πάνου, Απρίλιος 2008