Tekoälyn aikakauden myötä robotiikka on todella vaikuttavaa

Tekoäly ja robotiikka yhdistyvät yhä uusilla ja kiinnostavilla tavoilla. Tekoäly mullistaa ihmisten ja koneiden vuorovaikutusta, mikä vaikuttaa voimakkaasti robotiikka-alaan. Puhuvista roboteista itsenäisesti toimiviin pelastuspartioihin näiden teknologioiden tulevaisuus näyttää kietoutuvan yhteen.

AI avaa oven älykkäille roboteille

Katso mitä tahansa viimeisen puolen vuosisadan tieteissarjaa, niin näet todennäköisesti sanavalmiin robotin vitsailemassa omistajalleen. Luovat tekijät pohtivat jo ennen tietokoneita, voisivatko älykkäät koneet helpottaa tai vaikeuttaa ihmiskunnan elämää. Vielä viime aikoihin asti tällaiset ajatukset näyttivät kuitenkin haaveilta.

Tekoälyn läpimurrot ovat tehneet vuorovaikutuksesta robottien kanssa intuitiivisempaa. Esimerkiksi ChatGPT antaa ihmisten syöttää tekstikehotteita, joilla kuvataan kirjoituksia, tarinoita, kuvia ja jopa videoita. Tekoälyjärjestelmä käsittelee nämä kehotteet ja luo erilaisia vaihtoehtoja sekunneissa. Teknologia ei ole täydellistä, mutta sitä kehitetään jatkuvasti.

Lähde – Robotguide – ANYmal

Suuriin kielimalleihin (LLM) perustuvat tekoälyjärjestelmät avaavat edelleen ovia laajalle käyttöönotolle. Teknologia mahdollistaa laitteiden kanssa viestimisen monin tavoin, esimerkiksi puheella ja tekstillä. Nämä järjestelmät, jotka saavat Amazonin (AMZN ) Alexan kaltaiset laitteet reagoimaan, ovat edeltäjiä järjestelmille, joiden avulla tulevaisuuden robotit osaavat ottaa vastaan käskyjä, antaa ohjeita ja välittää monimutkaisia käsitteitä.

Robotit eivät opi vain tekstistä ja puheesta. Yhä enemmän tutkitaan, miten niitä voisi opettaa ihmisten tavoin visuaalisten vihjeiden avulla. Tämän lähestymistavan suurin etu on, että monimutkaisia fyysisiä tehtäviä voidaan opettaa vähällä vaivalla.

Simuloitu oppiminen

Yksi robotiikan ja tekoälyn kiinnostavimmista edistysaskelista on opettaminen simuloiduissa ympäristöissä. Simulaatio voidaan mukauttaa erilaisiin tilanteisiin pienin kustannuksin ja toistaa miljoonia kertoja, jotta robotin päätöksenteko vastaavissa tilanteissa paranee. Tämä koneoppimisen muoto avaa mahdollisuuksia tulevaisuuteen, jossa ihmiset ja robotit tekevät sujuvaa yhteistyötä.

AI‑robotiikka on nousussa

Next Move Strategyn tuoreen tutkimuksen mukaan tekoälyrobotiikan markkinan odotetaan kasvavan kymmenkertaiseksi, 184 miljardiin dollariin, vuoteen 2030 mennessä. Tutkimuksen mukaan tekoälyrobotteja on jo lähes kaikilla toimialoilla. Muissa tutkimuksissa käytössä olevien teollisuusrobottien määräksi on arvioitu 3,4 miljoonaa. Tekoälyrobotit ovat merkittävää liiketoimintaa terveydenhuollosta asejärjestelmiin. Erityisesti kotirobotiikka voi kasvaa voimakkaasti lähikuukausina.

Robotit kodissasi

iRobot esitteli ensimmäisen Roomba-robotti-imurin vuonna 2002. Tuotteesta tuli menestys, ja artikkelissa mainittuun ajankohtaan mennessä myyntiä oli kertynyt yli 44 miljoonaa laitetta.

Kirjoitushetkellä useimmat analyytikot antoivat IRBT-osakkeelle pidä-suosituksen.

Nämä varhaiset laitteet käyttivät infrapuna- ja törmäysantureita navigoidakseen kömpelösti huoneessa. Nykyään laitteet hyödyntävät lidaria, infrapunaa, tutkaa ja tekoälyä luodakseen realistisia 3D-karttoja ja tehdäkseen päätöksiä reaaliajassa pitäessään tilasi siistinä.

Lähde – iRobot

Näitä laitteita voidaan pitää tekoälyä hyödyntävän kotirobotiikan edelläkävijöinä, mutta ne eivät ole ainoita huomiostasi kilpailevia robotteja. Myös hoivarobottien, kotien turvallisuutta valvovien droonien ja robottilemmikkien käytön odotetaan lisääntyvän.

Robottikoirat, jotka osaavat ajatella

Ajatus mekaanisista lemmikeistä on kiehtonut leluvalmistajia ja keksijöitä vuosisatojen ajan. Monet tunnetut kirjailijat ja ajattelijat ovat kuvitelleet mekaanisia koiria, jotka tarjoavat seuraa, turvaa ja lohtua. Toiset ovat jo varhain nähneet teknologian väärinkäytön mahdollisuudet.

Esimerkiksi dystooppisessa menestysromaanissa Fahrenheit 451 mekaaniset ajokoirat etsivät hallinnon määräyksiä vastustavia ihmisiä. Tässä klassikossa ihmisen robottimuotoinen paras ystävä on varustettu neljän tuuman ontolla teräsneulalla, joka ruiskuttaa morfiinia tai prokaiinia, sekä kehittyneellä hajuaistilla, jolla ihmisiä voi jäljittää kilometrien päästä. Tulevaisuudenkuva ei siis ole kovin valoisa.

Menneiden aikojen luovat ajattelijat tuskin osasivat kuvitella nykyisten laitteiden suorituskykyä. Kehittyneet nelijalkaiset robotit yhdistävät 360 asteen näkökentän, infrapunaan perustuvan syvyysnäön ja oppivat tekoälymenetelmät. Ne kykenevät hahmottamaan ympäristöään ja tekemään päätöksiä lennossa.

Uusi aikakausi älykkäissä roboteissa

Sveitsiläinen robotiikkayritys ANYbotics ryhtyi vuonna 2016 kehittämään mahdollisimman suorituskykyistä nelijalkaista ANYmal-robottia. Nelijalkaiset robotit kiinnostavat insinöörejä, koska ne voivat ylittää esteitä, jotka ovat vaikeita pyörillä tai teloilla liikkuville laitteille. Ne sopivat siksi tarkastuksiin, valvontaan, pelastustehtäviin ja moniin muihin käyttökohteisiin.
ANYbotics varusti robotin kehittyneillä antureilla, kuten lidarilla ja 360 asteen näköjärjestelmällä, jotta se voisi liikkua vaikeassa maastossa. Ryhmä ymmärsi alusta alkaen tarvitsevansa tekoälyä, jotta ANYmal voisi suunnistaa ja oppia ilman ihmisen jatkuvaa ohjausta.

Koneoppiminen yhdistettynä mallipohjaiseen ohjaukseen

ANYmalin kyvyt kehittyivät edelleen, kun ETH Zürichin tutkijat opettivat sille koneoppimisen avulla parkouria ja muita akrobaattisia liikkeitä. Kaksi erilaista menetelmää auttoi robottia tunnistamaan esteet ja selvittämään, miten ne ylitetään ilman ihmisen ohjausta.

ANYmalin kamera välittää tietoa keinotekoiselle neuroverkolle (ANN), joka vertaa tilannetta aiemmin opittuun. Tekoäly voi oppia yrityksen ja erehdyksen kautta, mitkä toimintavaihtoehdot ovat parhaita. Suorituskykyä parannettiin lisäksi mallipohjaisella ohjauksella.

Yritykseen ja erehdykseen perustuvassa koneoppimisessa voidaan ajaa miljoonia simulaatioita parhaan toiminnan löytämiseksi. Mallipohjainen robottiohjaus puolestaan hyödyntää tarkkoja liikemalleja ja tietoja esimerkiksi portaiden tai pienten aukkojen tunnistamiseen. Menetelmien yhdistelmä tuottaa toimintakykyisen robotin, joka tekee päätöksiä maaston ja tehtävän perusteella.

NVIDIA AI

Myös NVIDIA (NVDA ) on tekoälyrobotiikan edelläkävijä. Useimmat tuntevat sen näytönohjaimista, joita käytetään pelitietokoneissa ja kryptovaluuttojen louhinnassa. Harvempi tietää sen olevan myös merkittävä robotiikan tekoälyteknologian kehittäjä.

Kirjoitushetkellä useimmat analyytikot antoivat NVDA-osakkeelle vahvan osta-suosituksen.

NVIDIA tarjoaa tekoälytyökaluja, joiden avulla robotiikkainsinöörit voivat kehittää parempia koneita. Esimerkiksi NVIDIA Jetson tukee robottien itsenäistä liikkumista monimutkaisissa ympäristöissä ja reaaliaikaista tekoälypäätöksentekoa. Järjestelmä voi auttaa tunnistamaan esteet, optimoimaan reitit ja koordinoimaan yhteistyötä muiden robottien kanssa.

NVIDIAn teknologiaa hyödyntäviä robotteja käytetään jo tuotteiden kokoonpanossa, lähettämisessä ja laaduntarkastuksessa. Oppimisalgoritmeja testataan ja kehitetään simuloiduissa ympäristöissä ennen käyttöönottoa todellisessa maailmassa. Tämä vähentää ohjelmointikustannuksia ja mahdollistaa äärimmäisten tilanteiden testaamisen laitetta vahingoittamatta.

Kilpailu alalla

Robotiikka-alan kilpailu kiristyy. Merkittäviä toimijoita ovat Boston Dynamics, SoftBank Group, ABB, Microsoft (MSFT ), Alphabet (GOOG ), iRobot ja Amazon. Ala on tuottanut vaikuttavia robotteja moniin tehtäviin kodin valvonnasta haavoittuneiden sotilaiden pelastamiseen.
Myös startup-yritykset kehittävät uusia ratkaisuja. Gecko Robotics on esitellyt seinillä kiipeäviä robotteja, kehittyneitä antureita ja tekoälyjärjestelmiä tärkeän infrastruktuurin tarkastamiseen ja suojaamiseen. Ultraäänitutkimus ja muut menetelmät tarjoavat reaaliaikaista tietoa kohteiden kunnosta. Yrityksen robotteja käytetään jo julkishallinnossa, tutkimuksessa ja kaupallisissa tehtävissä, kuten kattiloiden, paineastioiden, säiliöiden ja putkistojen rikkomattomassa aineenkoetuksessa.

Maantieteelliset näkökulmat

Robotiikassa on huomattavaa kasvupotentiaalia eri toimialoilla, ja monet keskeiset yritykset sijaitsevat Pohjois-Amerikassa. Viranomaiset ovat pyrkineet houkuttelemaan tekoälyrobotiikan toimintaa alueelle. Artikkelissa mainitun Industry 4.0 -aloitteen yhteydessä vuonna 2020 osoitettiin miljardi dollaria tekoälyrobotiikan integrointiin tuotantolaitoksissa.
Myös Aasiassa nähdään suuria kasvumahdollisuuksia. Yhdysvalloissa robotiikan painopisteitä ovat olleet puolustus, kodit ja arjen helpottaminen, kun taas aasialaiset yritykset ovat keskittyneet turvallisuuteen, toimituksiin ja terveydenhuoltoon.

Robottietiikka

Kun riippuvuus tekoälyroboteista kasvaa, niiden eettisestä käytöstä keskustellaan entistä enemmän. Tekoälyä käytetään jo nykyaikaisessa sodankäynnissä, ja aseistettuja miehittämättömiä ilma-aluksia on ollut käytössä yli vuosikymmenen. Tekoälyjärjestelmien halpeneminen ja parempi saatavuus tuovat kuitenkin uusia riskejä. Robottietiikka on siksi tärkeä kysymys.

Robotiikka muuttaa elämääsi

Robotiikan ja tekoälyn yhdistäminen tekee vuorovaikutuksesta koneiden kanssa entistä hyödyllisempää ja sujuvampaa. Käynnissä on monia kiinnostavia hankkeita, jotka voivat muuttaa markkinoita. Tekoälyrobotit saattavat pian helpottaa arkeasi merkittävästi. Lupaavimmat hankkeet tunnistaville voi avautua myös huomattavia tuottomahdollisuuksia.