Artificiell intelligens inom Robotics !

1 Vad är artificiell intelligens?

Det finns ingen överenskommen definition av artificiell intelligens (AI) – eller mänsklig intelligens. John McCarthy, som myntade termen artificiell intelligens 1956, klagade: ”Så snart det fungerar kallar ingen det AI längre”. De allmänna egenskaperna hos datorprogram och metoder som för närvarande kallas AI inkluderar teknik som skapar och använder en prediktiv modell för att bestämma korrelationer inom stora datamängder och kan därför göra förslag och genomföra transaktioner. Exempel är: Rekommendationsmotorer; spamfilter; prismotorer; algoritmiska handelssystem; schemaläggningssystem; medicinska system som behandlar antingen bilder eller poster för att generera diagnoser. Utgången från en artificiell intelligensalgoritm kan användas som ingång till ett annat program eller en fysisk maskin som utför en uppgift, såsom en robot.Konstgjord intelligens i robotar ger företagen nya möjligheter att öka produktiviteten, göra arbetet säkrare och spara människor värdefull tid. Mycket forskning ägnas idag åt att använda AI för att utöka robotfunktionaliteten. Kommersiellt tillgängliga AI applikationer för robotar finns redan i dag tex:

-Robotar som med hjälp av AI kan känna och reagera på sin miljö. Detta ökar antalet tillämpningar som robotar kan utföra.

-AI Optimering av robot och processprestanda.

-Mobila Robotar med interaktiva informationssystem i tex. tillämpningar i offentliga utrymmen som tex sjukhus och butiker.

2 Exempel på AI inom ”Sense-and-respond”

Identifiera, plocka och placera objekt: Traditionellt har robotar tagit upp föremål i en förprogrammerad bana där objektet måste vara känt och på den förväntade platsen. Robotar utrustade med sensorer kan nu programmeras med hjälp av artificiell intelligens för att identifiera specifika objekt oavsett deras geografiska läge. 3D-visningsmjukvara tillåter roboten att upptäcka objekt som är dolda av andra objekt. Genom maskininlärning, en av de tekniker som klassificeras som AI, kan roboten själv under en mycket kort tid lära sig hur man hämtar ett föremål som det inte har stött på tidigare. Maskininlärningsalgoritmen fortsätter att förbättras kontinuerligt. Plockningstekniken går snabbt framåt, men det är för närvarande mycket svårt för robotar att plocka objekt som inte är styva – eller har oregelbundna och varierande former här krävs bla. smarta och intelligenta gripfingrar.

3 Hur appliceras artificiell intelligens i robotar? Vad är fördelarna?

Inspektion: AI gör det möjligt för robotar att inspektera ett stort antal objekt för att upptäcka fel på allt från frukt och grönsaker till undervattensledningar.

Mobilitet: Även om robotar har varit mobila i över 60 år (det första automatiserade guidade fordonet introducerades 1953) möjliggör AI robotmobilitet i oförutsägbara miljöer. Mobila robotar har traditionellt programmerats för att exekvera en specifik uppsättning manövrer på ett linjärt sätt, styrda av signaler via tex magnetisk slinga eller laser. De har traditionellt inte programmerats för att hantera oväntade händelser – men stöter roboten på ett hinder så kan den stanna för att undvika kollision, men roboten hittar inte en alternativ väg till sitt mål. Däremot kommer en AI-aktiverad mobilrobot som rör sig från A till B bygga en realtidskarta (eller uppdatera en förprogrammerad karta i realtid) av sin miljö och dess plats inom den omgivningen, planera en väg till programmerat mål, avkänna hinder och omplanera en väg in situ. Mobila robotar som använder AI används kommersiellt i ett antal industrier och applikationer som:

-Hämta och transportera varor i fabriker, lager, sjukhus.

-Utförande av lagerhantering (mobilrobotar med användning av RFID-scannersortvisionsteknik).

-Rengörings tillämpningar.

-Undersökning av miljöer som är farliga för människor.

4 Processoptimering

AI används för att optimera robotens noggrannhet och pålitlighet. De flesta stora industrirobottillverkare erbjuder kunderna tjänster som använder AI för att analysera data från robotar i realtid för att förutsäga om och när en robot sannolikt kommer att kräva underhåll, vilket gör det möjligt för tillverkare att undvika kostsamt reparationer. Robotprestanda kan också optimeras genom analys av data från sensorer – spårning, till exempel dess rörelse och strömförbrukning. Robotprogrammet kan justeras automatiskt baserat på AI-algoritmens utgång. Prediktivt underhåll och processoptimering kräver inte AI. AI-tekniken förbättrar dock både hastighet och noggrannhet, vilket medför kostnadsbesparingar.

5 Hur kommer användningen av AI i robotar att påverka arbetstagare och jobb?
Intelligenta robotar kan göra arbetet säkrare och mer tillfredsställande. Robotar kommer att användas i ett ökande antal jobb som är farliga för människor, t.ex. rengöring av giftiga eller smittade miljöer. AI expanderar möjligheten för robotar att dela upp uppgifter eller processer med människor och ta på sig de delar av uppgiften eller processen som är tunga, smutsiga, farliga och repetitiva, som att lyfta, hämta och transportera. Dessa applikationer är inte beroende av AI, men AI-teknik gör det möjligt för roboten att fungera effektivt i oförutsägbara eller snabbt föränderliga miljöer.

6 Vilket fokus har dagens robotforskning inom AI?

De viktigaste fokusområdena för AI-forskning inom robotics är:
-Smarta plockningsfunktioner för att hantera objekt som är svåra att definiera och inte finns på statiska platser.
-Utökad robotmobilitet för att fungera effektivt i icke-standardiserade miljöer (t.ex. grov terräng).
-Aktivera kontroll av robotar genom verbala kommandon och gester.
-Att göra robotar enklare att programmera: Robotar kan redan programmeras genom fysisk demonstration (Roboten styrs genom den önskade rörelsebanan där kraft och vridmåtten översätts till kod). Forskning pågår för att möjliggöra för robotar att lära sig genom att se på videodemonstrationer. Förenklad och snabbare robotprogrammering vid tex småserietillverkning kommer att öka robotanvändningen i mindre och medelstora företag.

Det är viktigt att notera att det kommer att ta tid innan AI tekniken är fullt kommersiellt tillgänglig inom robotics det tar vanligtvis flera år eller till och med decennier för ny teknik att etableras i större skala. McKinsey Global Institute konstaterar att det kan ta mellan 8 och 28 år för ny teknik att accepteras i stor skala i industrin, räknat från den tidpunkt då tekniken blev kommersiellt tillgänglig.

7 Är befintliga regleringssystem och säkerhetsstandarder tillräckliga för att täcka riskerna med AI i robotar?
För närvarande krävs inga ytterligare föreskrifter menar International Federation of Robotics (IFR) som anser att befintliga säkerhetsstandarder är tillräckliga för att täcka nuvarande utveckling och kommersiell användning av AI i robotar.

ISO-standarderna för robotsäkerhet omfattar ISO 10218-1 och ISO 10218-2: 2011 Säkerhetskrav för industrirobotar, Delar 1 och 2

ISO 13482: 2014 Säkerhetskrav för personbilsrobotar och ISO / TS 15066: 2016 Säkerhetskrav för samarbetsrobotar.

I Europa regleras säkerheten genom EU-maskindirektivet. I USA regleras säker användning av robotar enligt OSHA: s riktlinjer för robottsäkerhet.

8 Kommer super intelligenta robotar att konkurrera ut oss människor?

Till och med unga barn vet till exempel att en giraff inte kan klättra upp en stege – något som en AI-algoritm bara kan härleda utifrån tillgång till explicit information.Detta betyder inte att AI-algoritmer alltid gör vad programmeraren menade. Men algoritmer kan inte definiera eller omformulera sitt slutmål. Bekymmer har uppkommit kring självlärande algoritmer som upptäcker korrelationer mellan data utan att ha uppdraget att hitta sådana korrelationer. Detta kan göra det svårt för en programmerare att förstå varför algoritmen beter sig på ett visst sätt. IFR stöder därför starkt att pågående forskning kring algoritmer skall innebära att algoritmen alltid måste kunna förklara sitt beteende och sina beräkningar till programmerare och användare.

 

Källa IFR