Fremtiden for robotteknologi

Det er en gammel Walt Disney-tegneserie på YouTube, kalt "Moderne oppfinnelser", et tunge-i-kinn øyeblikksbilde av hvordan verden betraktet roboter og hva vi som samfunn kan ende med å gjøre med dem, poking litt moro underveis.

Når du vurderer det, ble det gjort veien tilbake i 1937, viser det bare hvor mye - og i hvor lang tid - vi har blitt fascinert av robotteknikk. Hva er enda mer spennende, er hvordan utseendet sitt i populærkulturen har endret seg veldig lite siden.

Robotikken har åpenbart kommet langt fra disse komiske begynnelsene, men oftest er det gjemt bak fabrikkdørene, alt fra å bygge biler til å fylle ordrene på nettsteder. Men det er alt satt til å forandre seg.

Forrige Side 1 av 11 Neste Forrige Side 1 av 11 Neste

225km / t uten fører

Selv om Google har fanget det meste av oppmerksomheten med sin sjåførløse bilinnsats de siste årene, er mange tradisjonelle bilprodusenter raskt i gang med å undersøke ulike aspekter av førerkjøretøyer.

Tyske bilprodusenten Volkswagen er ledende Europas Adaptive-program (Automated Driving Applications and Technologies for Intelligent Vehicles), som inkluderer en "hvem som er" av tekniske giganter, inkludert BMW, Mercedes-Benz, Volvo og Bosch, samt universiteter fra de fleste av de store europeiske motorene økonomier. Forskningsprosjektet begynte i januar 2014 og forventes å løpe de neste tre og et halvt år.

Det ser ut til at gode fremskritt blir gjort i tillegg - i oktober 2014 sluttet Volkswagen-datterselskapet Audi og Stanford University til å skyve en Audi RS 7 sportsbil rundt det berømte Hockenheim-sporet i Tyskland med rasehastigheter på opptil 225 km / t, alt sammen med ingen sjåfør, ingen menneskelig innblanding - og ingen ulykker.

Forrige Side 2 av 11 Neste Forrige Side 2 av 11 Neste

Tekniske selskaper står opp

Institutt for elektriske og elektroniske ingeniører (IEEE) har spådd at opptil 75% av alle kjøretøyene vil være autonome innen 2040, noe som gjør det til et vekstmarked som alle store teknologibedrifter ser på - og før snarere enn senere.

Googles Nexus 9 Android-nettbrett drives av Nvidias like nye Tegra K1-prosessor, men Nvidia har øye på en mye større pris for Tegra K1 enn bare telefoner og tabletter. Den nye prosessoren blir spioneringen som en løsning for selvkjørende biler, med rapporter det har allerede blitt parret til en LiDAR-sensor (lysradar) som brukes i mange førerkjøretøyer for å kartlegge terreng og hindringer foran kjøretøyet.

Også interessant er den økende overkommeligheten til teknologien som er involvert - med mye av det bygget på oppveksten og oppgangen til lave kostnader dataprosessorer. Her er det mulig å bygge raskere, smartere og bedre robot systemer.

Det er mye mer CPU-hestekrefter inne i treningsbåndet på håndleddet enn det som ledet mannen til månen i 1969, og nå er selskaper som Renesas Electronics, ST Microelectronics og Freescale Semiconductor (alle rettighetshavere av smartphone / tablet chip designer ARM) store spillere i bilmarkedet.

Forrige Side 3 av 11 Neste Forrige Side 3 av 11 Neste

Militære roboter

Star Wars kan ha brakt roboter til slagmarken på storskjermen, men US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) gjør det til å skje i virkeligheten. Vi er kanskje ikke helt i "Attack of the Clones" -stadiet enda, men som de fleste ting har utviklingen i teknologi ofte militære begynnelser.

Ingeniørfirmaet Boston Dynamics har brukt DARPAs penger til å utvikle en rekke gange / løpebotter eller "quadrupeds" med imponerende resultater, inkludert Leggs Squad Support System (LS3) packmule, som nå blir prøvd for det amerikanske militæret, den imponerende Cheetahen i 2011 -12, når bare kort av 50 km / t, og den nyeste ubundne versjonen kalt WildCat, som kombinerer friheten til LS3 med noe av hastigheten til Cheetah. Det er ikke overraskende da Boston Dynamics ble kjøpt av Google i desember 2013.

Forrige Side 4 av 11 Neste Forrige Side 4 av 11 Neste

Fra engineering til etikk

På grunnleggende nivå er vitenskapen om robotteknologi et ekteskap mellom maskin- og elektroteknikk, men det har også mange slektninger som kommer sammen for turen. Da teknologien blir stadig mer sofistikert, spiller programvareutvikling i stadig større grad en dominerende rolle som kaller andre fagområder som kunstig intelligens og maskinlæring.

Det presser også inn i rike av "maskinpsykologi", ideen om maskiner tenkning og moralsk resonnement som mennesker. Videre og du kommer inn i det teoretiske området "cyberetikk", ser på spørsmålene om teknologi fra et juridisk, moralsk og sosialt perspektiv.

Mens ingeniører involvert i å få en bil til å kjøre selv har utviklet seg utrolig de siste ti årene, kan det fortsatt være en enklere opplevelse enn å utdanne noen av de etiske forgreningene av teknologien.

For eksempel er du i en sjåførsløs bil som reiser langs en smal vei, og bare om å gå inn i en enkeltbane tunnel når et barn plutselig går foran deg og går over. Skifter bilen deg, sårer deg eller forblir på rett kurs og skader barnet? Dette "tunnelproblemet", ledet av Ph.D. student Jason Millar fra Canadas Queens University, er en modifisert versjon av det klassiske "trolleyproblemet" som ofte brukes til å diskutere konsekvensisme, den etiske teorien beskrevet som å velge et moralsk alternativ som resulterer i "den største god for det største antall".

Å løse dette dilemmaet fra et menneskelig perspektiv er vanskelig nok - men hvordan ville programmører kode en driverløs bil for å løse dette problemet? Og hvem får til å ta den beslutningen?

Forrige Side 5 av 11 Neste Forrige Side 5 av 11 Neste

Hvem skal lagre?

Robotikere fra Bristol Robotics Laboratory, et joint venture mellom University of West England og University of Bristol, skapte et enkelt eksperiment med dette "hvem å redde" stilproblemet ved å programmere en robot for å hindre en menneskesimulerende drone bot fra faller inn i et hull, som det lyktes med. Men å legge til en andre drone forlot roboten med et valg dilemma. I mange av prøvekjøringene tok roboten så lang tid for å bestemme at begge dronene endte opp i hullet.

Spørsmålet blir mer og mer spurt, hvordan lærer du robotikkens moral? Hvordan legger du inn roboter med etisk teori for å ta avgjørelser, noen ganger basert på disse eksemplene på "mindre av to onde"?

Faktisk er så viktig at kravet om etisk tankegang blir generelt at Australian Society of Society (ACS), som gir akkreditering til lokale universiteter for grader innen informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT), har ansett det nødvendig at alle nye studenter gjennomgår formell Etikkopplæring som en del av sine grader - både bachelor og postgraduate. Det er for å sikre at fremtidige IKT-fagfolk er tilstrekkelig bevæpnet med evnen til å takle etiske og moralske dilemmaer, vil et stadig teknologisk samfunn trolig møte.

Forrige Side 6 av 11 Neste Forrige Side 6 av 11 Neste

Slutten på bilforsikring?

Ettersom fremtiden for førerkjøretøyer er i de siste stadiene av forskning og tidlige stadier av implementering, kommer cyberetikk til å stå som et seriøst og relevant spørsmål - og en som driverløse bilutviklere må svare på regjeringer og samfunn som helhet.

Og det er allerede i ferd med å gripe med - ifølge rapporter skrev California lovgivere inn i vedtektene som tillater bilfrie biler at alle nye søknader vil ha en 180-dagers inspeksjonsavkjølingsperiode før regjeringer vil tillate det å bli solgt til offentligheten. California er ikke alene - andre amerikanske stater, inkludert Florida og Nevada, har også vedtatt lovgivning som dekker førerkjøretøyer.

Et annet biprodukt av den forestående ankomsten av førerkjøretøyer er den innflytelsen det kan ha på bilforsikringsbransjen. Den generelle tenkningen er at 90% av alle motorulykker er et resultat av menneskelig feil - å ta ut den "menneskelige feilen" kan se at fordringer faller med et tilsvarende beløp, med noen forutsetter allerede dette kan stave fordømmelse for forsikringsselskaper som følge av fallende premier.

Forrige Side 7 av 11 Neste Forrige Side 7 av 11 Neste

Jobb i trussel

Det er et eksempel på hvor robotteknologi gir muligheter for noen, men ser ut til å ta dem bort fra andre. Australian Financial Review (AFR) rapporterte at nye tall fra Australian Department of Industry viser at 500 000 arbeidsplasser er truet av automatisering.

Men den australske bransjerapporten 2014 forteller overraskende at "å være lavtutdannet betyr ikke nødvendigvis at jobben din vil bli erstattet av robotteknologi". Videre sier rapporten at "roboter i økende grad replikerer oppgaver til mellomstore og høyt kvalifiserte arbeidstakere".

Men avdelingshodeøkonom, Mark Cully, fortalte AFR-frykten for massearbeidsledighet og fattigdom blant mellomstore ansatte er "overblown". Rapporten sier at automatisering vil tillate ny teknologi å levere høyere produktivitet og billigere produkter.

Forrige Side 8 av 11 Neste Forrige Side 8 av 11 Neste

Industriell robotikk

En del av denne produktivitetsøkningen kommer allerede fra industrielle robotteknikkprosjekter som Swisslogs AutoStore, som erstatter menneskelige plukkere og sorteringsmaskiner med robotte i stor skala.

Systemet har allerede blitt installert av Australias fangstgruppe for å drive logistikken til nettsteder som "Catch of the Day". AutoStore er ikke det eneste alternativet i dette området heller - Amazon kjøpte Swisslog-konkurrenten Kiva Systems i 2012.

Hvis du tenker på kompleksiteten til flere bots som kjører rundt å plukke elementer fra tusenvis av skuffer, er det ikke noe lett med det. Faktisk organiserer Amazon den første Amazon Picking Challenge på 2015 International Conference on Robotics and Automation i Seattle i år for å prøve å fremme innovasjon i området. Det ser ut som å være en del av en "DARPA Grand Challenge" for den automatiserte plukkrobotikken.

Du vil også begynne å se autonome industriroboter som dukker opp på de mest uvanlige stedene - inkludert vegehagen! Sydney University's Ladybird ble designet av Australian Center for Field Robotics (ACFR) for å gi autonome gårdens overvåkning, kartlegging og klassifisering for grønnsaksindustrien, og har blitt testet i Cowra, NSW.

Forrige Side 9 av 11 Neste Forrige Side 9 av 11 Neste

Bygg din egen robotikk

Men hvis du ikke er helt klar til å forplikte deg til en universitetsgrad, er det mange alternativer du kan prøve. I dag betyr spredning av lavkostelektronikk og dataplisiner at du skal bygge dine egne selvdrevne, selvmonitorende robotmaskiner, er nesten "dumme" rimelige. Enten det ruller eller går, kan du ganske mye bygge det nå.

LEGOs Mindstorms NXT og nyere EV3-systemer er populære inngangspunkter, spesielt for lavere / mellomstore high school studenter som kan starte dem, men også vokse til relativt komplekse design. Hvis du er en skolelærer, er det mange utdanningspakker tilgjengelig fra lokale LEGO-distributører, selv om du blir advart - de kan bli ganske dyre.

Utover (og til og med et alternativ til) Mindstorms, er det neste inngangspunktet Arduino, det åpenkilde mikrokontroller-kretskortsystemet utviklet i Italia, men nå produsert og solgt over hele verden. Arduino bruker overveiende 8-bits prosessorer med lav pris som du programmerer med et forenklet C ++-språk som heter Wiring.

Arduino er mer "ekte verden" enn NXT, og er sofistikert nok til å håndtere alt fra enkle hobbyroboter til åtte-leggede blekksprut og multi-prop ubemannede luftfartøyer (eller "droner"). Arduino kan parre med alle slags elektroniske og mekaniske enheter og er en flott neste trinns plattform - men du må gjøre alt designarbeidet selv. Hvis du har de nødvendige kodene for elektronikk og programvare, kan Arduino være et billigere, men også mer komplekst alternativ til LEGOs Mindstorms-plattform.

Utover Arduino kommer du inn i den rarified luften av 32-biters CPUer av samme klasse som brukes i nåværende treningsband og sporingsspor. Disse ARM Cortex M-seriene gir et seriøst hopp i ytelse og brukes av industrien på alle måter av innebygde applikasjoner - til og med å håndtere trådløs bredbåndskontroll i smarttelefoner og tabletter.

Forrige Side 10 av 11 Neste Forrige Side 10 av 11 Neste

Fremtiden

Som de fleste områdene av naturvitenskap, fortsetter samfunnets tekniske evner i robotteknikk å strekke gjeldende lovverk, særlig i bilkjøring. Fra forsikrings- og sysselsettingsvekst til etisk teori og militær, frembringer fremtiden for robotteknologi mye tanke på alle sektorer ettersom vi finner ut av konsekvensene av å kombinere databehandling og alle mulige motorer i selvflyttende gjenstander.

Vi har kommet langt fra de første dagene av Walt Disney-tegneserier, men du får også den følelsen at i det store ordningen av ting og potensialet fremtiden har i butikken, har vi egentlig ikke kommet så langt i det hele tatt.

Forrige Side 11 av 11 Neste Forrige Side 11 av 11 Neste
aksjer