Quais são as razões para não ter robôs autônomos em nossas atividades diárias?


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O fato é que, quanto mais eu procuro, menos encontro robôs autônomos (reais) em uso. Os robôs associados são todos brinquedos com funcionalidade inútil limitada. Sempre que há um desastre natural, você não vê robôs operacionais de busca e resgate nas notícias. Até robôs militares em serviço são todos máquinas controladas remotamente. Eles não são máquinas inteligentes. Os braços robóticos industriais são máquinas determinísticas. Os únicos robôs com alguns níveis de funcionalidade autônoma são os robôs de limpeza, os robôs de operações de armazém e os robôs agrícolas.

Por outro lado, hoje:

  • os algoritmos de inteligência artificial são muito bons na tomada de decisões
  • as tecnologias de detecção são muito sofisticadas
  • as tecnologias de comunicação são muito rápidas
  • nós podemos fabricar peças baratas
  • as pessoas são extremamente experientes em gadgets

Então, por que não existe um robô real no dia a dia? Nenhum investimento no domínio? Ainda não tem mercado? Não há conhecimento suficiente no domínio? Falta uma tecnologia? Qualquer ideia?


robôs de busca e resgate foram implantados no World Trade Center há mais de uma década. Aparentemente, foi a primeira implantação na vida real e, dependendo de quem você pergunta, os robôs tiveram um desempenho péssimo ou muito bom, mas a maioria dos robôs de resgate é operada remotamente, portanto, não são exemplos realmente aplicáveis ​​à sua pergunta
ThomasH

Em uma nota lateral, meu irmão trabalhou na Komatsu por um longo tempo. Eles ofereceram um sistema de mineração de corte aberto automatizado. Muitos clientes em potencial não estavam interessados, pois teriam que "combater os sindicatos" para levá-los ao local de trabalho. Também foi considerado um 'não comparecimento' para qualquer mina que também tivesse pessoas trabalhando, pelo fator de segurança. Há um tempo atrás, ouvi dizer que eles haviam conseguido colocar o sistema em uma ou duas minas recém-iniciadas, mas duvido disso com base na falta de evidências.
Andrew Thompson

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Esta questão parece estar fora de tópico porque envolve especular sobre o estado da indústria e não resolver um problema prático em robótica.
23414 Ian Ian

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... algoritmos de inteligência artificial são muito bons na tomada de decisões - "Bom" não é suficiente. Você gostaria de um carro de IA para mantê-lo vivo apenas 72,3% do tempo ???. Nas aplicações de robô de IA mais cobiçadas, as pessoas esperam que a autonomia seja executada PERFEITAMENTE em um mundo onde as condições operacionais estocásticas caóticas são a norma. Os melhores "algoritmos" funcionam apenas em ambientes limitados (isto é, ideais). Não há software de IA de uso geral que possa permitir que um robô "lide com tudo e qualquer coisa".
Paul

Respostas:


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Antes de tudo, nem tudo é tão perfeito quanto você pensa. Muitos algoritmos (inclusive a IA) funcionam bem em teoria, mas na prática existem muitos ifeventos imprevistos. Isso acontece com tanta frequência que seu algoritmo funciona perfeitamente em simulação e, uma vez que você o carrega em um robô, ele não pode ir direto em um corredor simples.

Além disso, acredito que há duas razões principais:

  1. Os robôs são caros . Você pode ter algumas peças baratas, mas, na verdade, os robôs são caros. No meu laboratório, participamos da criação de peles robóticas, e apenas isso, para um robô do tamanho de humanos não é nada barato. É barato para um robô industrial, mas duvido que você queira pagar milhares de dólares / euros por um robô não inútil.
  2. Os robôs não são seguros . Ainda não pelo menos. Se um pequeno robô aspirador de pó atingir sua perna, não vai doer muito. Mas se um robô humanóide aperta sua mão durante um aperto de mão, bem, ninguém gosta de ser responsável por isso. Observe que deficiências de algoritmos (por exemplo, processamento de dados de sensores, extração de recursos e raciocínio) são a principal razão para essa falta de segurança.

Portanto, acredito que, embora não estejamos muito longe de ter amigos-robô, ainda é muito cedo para isso.

Apenas para dar exemplos do mundo real:

O robô Nao , projetado para ser um companheiro (da Wikipedia), mas na verdade usado principalmente para jogos de futebol, custa cerca de 16000 $ :


(fonte: about-robots.com )

O robô Enon , construído para ser um assistente pessoal, custa cerca de 60000 $ :

O humanóide iCub custa 200000 $ :


(fonte: physorg.com )


Boa análise Shahbaz, então, podemos concluir que o principal problema é a segurança. Existem apenas 20 iCubs construídos. Obviamente, a produção em massa pode reduzir drasticamente os custos. Além disso, existem outros métodos de redução de custos também. Quanto aos problemas de segurança, uma maneira poderia ser usar soluções aeroespaciais, como redundância para lidar com falhas. E a falta de confiança? Eu acho que muitas pessoas não se sentem confortáveis ​​com um aspirador de pó andando pela casa. é uma máquina acessível para o consumidor médio.
Dr. D

@drd, não sei ao certo (não tenho nenhuma referência), mas todas elas têm algum efeito que causa o comportamento que vemos. A produção em massa pode reduzir custos, mas a montagem do robô não é uma tarefa fácil (e, portanto, não é fácil produzir em massa). A redundância, por outro lado, aumentaria o custo. Ah, e não se esqueça do consumo de energia. Razões psicológicas também definitivamente desempenham um papel, embora, novamente, não tenha certeza. Acredito que atualmente um robô em casa seria visto como um brinquedo super caro para adultos, e não há muito mercado para isso!
Shahbaz 12/01

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Um importante fator limitante para robôs autônomos é a inteligência. Embora a IA tenha feito grandes progressos, geralmente não foi capaz de lidar com a complexidade do mundo. Uma solução comum para esse problema foi restringir robôs autônomos a versões muito simplificadas do mundo.

O Roomba é um bom exemplo. Ele lida com a complexidade do mundo executando essencialmente combinações de padrões simples (espirais, linhas retas, etc.), onde as transições entre padrões são uma função da presença e do tempo dos obstáculos. Isso tem seus benefícios. Por exemplo, o Roomba precisa apenas de uma mão cheia de sensores de impacto e infravermelho para perceber seu mundo, o que, por sua vez, limita a quantidade de potência de processamento necessária.

A exceção no momento são veículos autônomos. Isto vem predominantemente dos grandes investimentos que os militares vêm fazendo ao longo dos anos. Não apenas em veículos aéreos não tripulados (UAVs), mas também em veículos terrestres. Exemplos amplamente conhecidos desses investimentos incluem o DARPA Grand Challenge e o DARPA Urban Challenge . Felizmente, muitas das técnicas desenvolvidas para esses veículos são mais geralmente aplicáveis. Por exemplo, as técnicas de planejamento de movimento são geralmente aplicáveis ​​a robôs com outros métodos de locomoção.

Outros tipos de robôs autônomos estão no horizonte por causa de investimentos semelhantes. Por exemplo, a DARPA anunciou recentemente um vencedor do desafio das mãos da DARPA e está promovendo ativamente um concurso para bípedes . Da mesma forma, empresas como a Boston Dynamics fizeram muito para promover robôs autônomos. É claro que alguém poderia objetar que seus robôs (por exemplo, BigDog e Cheetah ) são apenas semi-autônomos, mas essa objeção falha em reconhecer o quanto de autonomia ainda está envolvida.


Obrigado pela resposta DaemonMaker, a inteligência artificial venceu a partida de xadrez contra Garry Kasparov. Podemos concluir que estamos limitados em poder de processamento em uma máquina móvel, não realmente na inteligência? Porém, o RHex do Boston Dynamics pode durar 6 horas e seu vídeo é surpreendente. No entanto, não tenho certeza se ele está sendo executado de forma totalmente autônoma.
Dr. D

Embora o poder de processamento seja uma limitação, não é o único. Ainda temos muito a aprender sobre a construção de sistemas inteligentes. Pegue seus exemplos. Primeiro, agentes como Deep Blue e Watson têm uma quantidade enorme de poder de processamento, mas são altamente especializados e incapazes de resolver problemas gerais (isto é, a complexidade do mundo). O RHex, por outro lado, é altamente capaz de lidar autonomamente com terrenos complexos com muito pouco poder de processamento. Este é um exemplo do que eu gosto de chamar de inteligência física ou mecânica. Confira o trabalho do Dr. Rolf Pfeifer para mais detalhes.
DaemonMaker

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@DrD Eu também argumentaria que o xadrez é um ambiente muito restrito, com um conjunto de regras relativamente pequeno comparado ao local de um desastre natural.
WildCrustacean

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Na verdade, os robôs existem em sua vida diária. Muitos deles.

Só que não é como você espera. Uma IA pode definir tarefas para si mesma, trabalhar em direção a uma meta e interagir de propósito com os seres humanos? Não. Mesmo a melhor IA que existe ainda é indiscutivelmente não muito mais do que reconhecimento de padrões .

Se você perdoa a analogia, não estamos construindo (e não devíamos estar construindo) máquinas vivas, o que muitas pessoas esperam da robótica avançada.

Em vez disso, estamos construindo um equivalente na vida real de um item mágico . Eles ajudam o usuário (nós) executando uma tarefa muito específica ou simplesmente facilitando essa tarefa para nós . Alguns desses robôs são tão antigos e difundidos que você nem os reconhece como tal.

Um robô pode ser definido livremente como uma máquina que detecta seu ambiente para tomar decisões e executar alguma tarefa. Podemos pensar em algumas dessas máquinas?

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Seus dois primeiros motivos para ter um robô ainda estão errados hoje, ou seja, 2 anos depois que você postou.

  1. Até o momento, não existem algoritmos de IA. O que existe atualmente são cenários de ação-reação inteligentes. Estive trabalhando na automatização de guindastes em uma fábrica de cimento entre 1997 e 2000. Vários sensores enviaram notificações de que novo material era necessário, para que uma nova tarefa fosse criada e programada. Absolutamente nenhuma mágica nisso. No final, cinco motoristas de guindaste perderam o emprego porque alguns softwares com muitos sensores fizeram o mesmo.

  2. Para minhas necessidades, ainda não há sensores utilizáveis. Eu preciso de um robô que limpe meu apartamento, especialmente o banheiro e a cozinha. Onde está o sensor que decide se uma toalha está suja? Se a janela ou o piso precisar de limpeza? Onde está o robô para lavar a louça e depois colocá-lo no armário?

As pessoas ainda estão esperando por um software que passe no teste de Turing. Quando isso é feito com sucesso, o primeiro passo para o software de IA foi feito.


Até o momento, não existem algoritmos de IA, é uma afirmação forte. Não vou entrar na questão filosófica de "o que é IA", mas há muito mais do que reações de ação acontecendo na IA. Muita inteligência lida com a tomada de decisões e, além da reação, a IA realmente tem um arsenal enorme de algoritmos de otimização . O difícil é aplicar esses algoritmos à vida real, porque a vida real tem muitos parâmetros e imprevisibilidade.
Shahbaz

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Essa situação pode mudar agora que a Aldebaran anunciou o robô Pepper por aproximadamente US $ 2000 (mais uma assinatura ainda não divulgada).

Também neste ano, o robô NAO foi reduzido em preço e agora está disponível por aproximadamente US $ 7000

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