Роботика: Ръководство за лаика

РОБОТИ: Кое е първото нещо, което идва на ум на повечето от нас? Фигура, изглеждаща като човек, изработена от метални части, с няколко светодиода тук-там и издаващи странни звуци по време на движение. Някои от нас може да са повлияни от филми, анимета, книги и комикси и може да си мислят, че роботите ще се разбунтуват един ден, като поемат контрола над планетата и ще покорят човешката цивилизация. И колко от вас си мислят, че има лош T1000, който е дошъл от бъдещето и се крие сред нас или NS-5 Sonny може да ви навреди и да контролира всички останали роботи.

Източник на изображението: Pinterest

Е, нищо подобно няма да се случи, тъй като има много погрешни схващания за роботите и които се разпространяват от научнофантастичните филми и книги. Роботите в реалния свят не са толкова напреднали, както е показано във филмите и се управляват от повече от три закона на роботиката. Трите закона на роботиката, както твърди Исак Азимов, един от най-великите писатели на научна фантастика, са:

Първи закон : Роботът не може да нарани човешко същество или чрез бездействие да позволи на човек да бъде наранен.

Втори закон : Роботът трябва да се подчинява на заповеди, дадени от човешки същества, освен когато такива заповеди биха били в противоречие с Първия закон.

Трети закон : Роботът трябва да защитава своето съществуване, стига тази защита да не противоречи на Първия или Втория закон.

Сега, когато се чувствате по-сигурни, нека пътуваме из света на роботиката и да разберем нейните концепции и функции от гледна точка на начинаещ. Преди да премина към частта за роботиката, бих искал да дам кратко описание на технологиите, използвани с роботиката. След това ще премина към сегашното състояние и бъдещето, заедно с предимствата и недостатъците и накрая ще премина към най-добрите книги и филми, които бихте могли да прочетете и гледате за роботите.

Прочетете също: Роботиката през 2020 г.: Докъде сме стигнали и бъдещи прогнози!

Какво е робот?

Роботът е всяка машина, която може да бъде програмирана от компютър да изпълнява поредица от сложни действия без човешка помощ. Характеристики като размер, форма, цвят и т.н. нямат значение, когато става въпрос за робот; вместо това всяка машина, която може да изпълни планирана задача, се класифицира като робот. Тези машини могат или не могат да бъдат в човешка форма.

Думата робот идва от чешката дума robota, което означава принудителен труд. И това е вярно, тъй като единствената цел на изобретяването на роботи е да може да помогне на хората да изпълняват задачи, които са извън обсега на хората, като работа при високи температури с опасни вещества или извършване на повтарящи се задачи, които изискват време и усилия като роботи са известни като без грешки.

Човешки изглеждащи роботи са една подгрупа от роботи, които се срещат по-често в научнофантастичните филми и книги и не са много често срещани. Истинският свят на роботите се състои от машини, които могат да изпълняват задача многократно, в стресови ситуации, без емоции и в същото време постигайки 100% точност. Някои примери за роботи в реалния свят са автоматични автомивки, вендинг машини, коли с дистанционно управление и най-често използваните банкомати. Така че следващия път, когато теглите пари в брой от банкомат, не забравяйте, че това е робот, който се поставя вместо касиера на банката, за да улесни нещата и работи 24/7. Някои от най-известните и успешни творения в областта на роботиката са:

• ASIMO на Honda . Advanced Step in Innovative Mobility е машина, която е проектирана да действа като домашен помощник, за да помогне на възрастните хора в къщата.
• Марсоходът на НАСА . Хората не могат да изследват Марс поради околната среда на планетата, но нищо не може да попречи на робота на НАСА да изследва и изпраща снимки на червената планета.
• Кури на Мейфийлд . Робот спътник, който да добави искра към живота във всеки дом. Той наподобява известния герой на робот Disney Wall-E и може да отговаря на въпроси и да разпознава хората.
• AIBO на Sony . Sony реши да отиде още една крачка напред и създаде роботизиран домашен любимец във формата на куче, с което беше забавно да се играе и нямаше ограничения като истинско куче.
• София . София на Hanson е един от най-интелигентните роботи, базирани на изкуствен интелект и машинно обучение.

Прочетете също: ETHERBOTS: Новото роботизирано приложение, базирано на блокчейн на Ethereum

Други термини често се използват с или вместо роботи, но имат съвсем различно значение. Някои от тези термини са:

Киборг . Може би сте чували за тази дума най-вече в научнофантастичните филми и книги. Това означава кибернетичен организъм или живо същество, което има както органични (реални), така и биомехатронни (изкуствени) части на тялото. С прости думи, ако човек или животно има някакъв вид изкуствен крайник или част от тялото, тогава той/тя може да се нарече киборг. Например хора с изкуствена сърдечна клапа или такива, които носят кислородни резервоари със себе си. Те са хора, които оцеляват с машини и се нуждаят от помощ и грижи, а не са някакви хуманоидни роботи, предназначени да унищожат човечеството, както е изобразено в научнофантастичните филми.

Android . Преди Android да бъде операционната система на Google в смартфоните, тя се използваше за означаване на онези роботи, които приличаха на хора и бяха направени от материал, подобен на плът. Андроидите бяха налични само във филми и книги за научна фантастика от дълго време, но с последните разработки в науката тези хуманоидни роботи вече са реалност.

Прочетете също: Бюлетин: Чипове за копаене на криптовалута за Samsung и какво иска светът, робот или не робот?

Какво е роботика?

Роботиката е клон на технологиите, който включва концепцията, проектирането, конструирането, експлоатацията и прилагането на технологията на роботите в ежедневния живот. Той също така включва разработване на софтуер, който позволява да се контролира, предоставя обратна връзка чрез сензори и обработва информацията в тези машини. Роботиката е част от инженерните курсове, които имаме днес като компютърни науки, електроника, мехатроника, нанотехнологии и накрая биоинженерство.

Основната цел на Robotics е да създаде машини, които могат да помогнат при извършване на задачи, които са трудни за изпълнение или опасни. Тези машини също могат да помогнат при автоматизирането на повтарящи се задачи, за да спестят време и усилия и да възпроизвеждат човешки действия в много ситуации. Опасни ситуации като инспекция на радиоактивни материали, дезактивиране на бомби, пътуване в космоса, задълбочени подводни проучвания и др. са някои от задачите, които включват риск за живота и могат да бъдат извършени без усилие от роботи. Изучаването на роботиката придоби популярност поради експоненциалното нарастване на търсенето на роботите и се счита за разрушителна технология поради следните причини:

Производствен процес. Роботите се използват за ускоряване на задачите и намаляване на грешките в производствения процес, където задачите са разделени на много сегменти, като производството на автомобили и преработката и опаковането на храни.

Изследване. Роботите са били използвани много пъти от армията за изследване на непознати терени и това спасява човешки животи, ако възникнат причинни причини.

Хранително-вкусовата промишленост. Много фермери са използвали огромни машини, контролирани от роботи, за да изпълняват земеделски задачи като засаждане, прибиране на реколтата, сортиране и опаковане.

Екзоскелети . Има роботи, които са проектирани като костюми и носими машини и се използват за осигуряване на защита и увеличаване на силата по време на някои специфични задачи.

Складиране . Роботите са от съществено значение в складовата индустрия за съхраняване на стоки и транспортирането им, когато е необходимо.

Наблюдение . Летящи роботи или дронове се използват в операции за търсене и спасяване, за да помогнат за идентифициране на броя и местоположението на оцелелите.

Достъпност . Роботите са доказано полезни за хора с увреждания и увреждания.

Замяна . Всяка задача, която има дори една степен на риск, може да бъде извършена от робот вместо от хора, а това включва и правене на каскади във филми.

Какво е изкуствен интелект?

Изкуственият интелект е гръбнакът на концепцията за роботика. Без AI нямаше да имате робот, а просто машина, която може да бъде включена за изпълнение на конкретна задача и след това изключена. Именно концепцията за AI превръща конвенционалните машини в интелигентни машини, които могат да изпълняват задачи, които обикновено не биха били възможни с човешка намеса. Има четири традиционни подхода към изкуствения интелект:

• Мислейки човешки
• Мислете рационално
• Действайки човешки
• Действайки рационално

Всеки ръб на интелекта, който не е човешки или животински, се счита за изкуствен интелект и този термин се използва за описание на решение, взето от машина, която имитира човешкия интелект. И това решение не беше нещо, което беше подадено в машината чрез набор от езици за програмиране или кодиране, а саморазвитие от машината. Най-често срещаните примери за AI, които виждате около себе си, са компютърни игри като шах, където играете срещу интелигентността на компютъра, която не знае за следващия ви ход и решава следващия си ход, след като сте играли. Други случаи на AI в бъдеще ще бъдат автомобилите и военните симулации.

Прочетете също: Може ли изкуственият интелект и машинното обучение да ни спасят от природни бедствия?

Какво е машинно обучение?

Както подсказва името, машинното обучение се отнася до знанията, придобити от машина автоматично. Ако трябваше да програмирате машина чрез кодиране и софтуер, тогава това е нещо, което правите и вашата машина никога няма да може да мисли извън ограничен обхват. Концепцията за машинно обучение обаче се занимава с факта, че в машината се подава голямо количество данни, които след това се анализират въз основа на различни фактори и се наблюдават няколко модела и решението се взема на тази база от машина.

За да може един компютър или машина да започне машинно обучение, той се нуждае от достъп до голямо количество данни, въз основа на които би могъл да извлече най-подходящите и подходящи резултати. Техниките за машинно обучение имат за цел да позволят на компютрите и другите машини да могат да вземат решения според дадена ситуация и да се освободят от текущата роботизирана роля и параметри, които имат. Това се прави чрез сложни алгоритми, които почти имитират нормално човешко същество и решението, което той/тя би взел, използвайки своите аналитични и логически разсъждения.

Прочетете също: Машинното обучение е животоспасяващата технология

Какво е интернет на нещата?

Интернет на нещата или накратко IoT е общото име на технологията и устройствата, които са свързани помежду си в една мрежа. С по-прости думи, всички интелигентни устройства, които притежавате днес, попадат в категорията на IoT, въпреки че може да не се използват, както са предназначени. По-рано можехте да категоризирате устройство в ръчно или цифрово (автоматично), а сега тази категоризация е разширена до устройствата, които могат да бъдат свързани към интернет и могат да изпращат/получават данни.

Интернет на нещата е възможен само чрез наличието на сензори и свързаност през интернет. Ако можете да управлявате вашия климатик или пералня у дома, докато седите в офиса, тогава вашите устройства са част от света на IoT. Всички устройства днес, освен вашите компютри и смартфони, се разработват, като се има предвид IoT. В резултат на това ще откриете, че дори кафеварката във вашата кухня има сензори и процесори, които могат да получават инструкции, докато се прибирате от работа и да ви сервират чаша прясно горещо кафе, когато влезете в къщата си. Скоро няма да има устройство, което използвате, което да не е част от IoT мрежата по целия свят.

Прочетете също: Как машинното обучение може да подобри IoT сигурността

Какво е разширена реалност?

Разширената реалност или AR за кратко означава среда, която е реална и нереална и двете едновременно. С прости думи, вие виждате реалния свят през обект като обектив или телефона на вашия фотоапарат и виждате повече от това, което е там и визуално за невъоръжено око. Най-добрият пример е играта Pokémon Go, където можете да използвате камерата на вашия смартфон и да видите улицата извън дома си такава, каквато е, но също така да видите герой на Pokémon на същата улица. Това е разширена реалност и тъй като тази технология се подобрява, ще можете да правите повече от просто анимиран герой на екрана. По-нататъшните промени предполагат, че хората, използващи разширена реалност, ще могат да докосват (Haptic), да усещат натиск или болка (Соматосензорни), да чуват (Слухови) и дори да помиришат (обонятелни) обекти, които не присъстват пред тях.

Някои термини се отнасят или са подобни на разширената реалност:

• Виртуалната реалност (VR) е технология, която ви отвежда във виртуалния свят и е толкова реалистична, че усещате, че сте там. Той е на различно ниво в сравнение с 3D, тъй като екранът се движи наляво-надясно, горе-долу, докато движите очите и главата си. В 3D филм обаче, ако обърнете главата си настрани, ще спрете да виждате какво има на екрана. VR е възможна чрез специални устройства като Oculus Rift, Google Cardboard и други устройства, които могат да ни накарат да достигнем навсякъде, дори на Марс.
• Mixed Reality или MR съчетава реалния свят и виртуалния свят, използвайки най-доброто от AR и MR. Засега единственото устройство, което може да осигури истинско изживяване и от двете технологии, е HoloLens на Microsoft.
• Разширената реалност (XR) не е технология. Все пак това се отнася до комбинация от всички технологии и науки, които създават преживяване, което включва разлика в това как изглежда реалния свят. Той включва смесена реалност, заедно с разширена и виртуална реалност.

Каква е връзката между роботиката, AI, ML, IoT и AR?

Ако искате да направите цялостен робот, тогава ще трябва да внедрите различни технологии в една машина, за да я направите перфектна. Нека разгледаме няколко други клона, които работят в ръка с роботиката:

Роботика и изкуствен интелект . С изкуствения интелект роботът може да мисли какво да прави в дадена ситуация и да се трансформира от обикновена машина в сложна. Без AI роботът ще изпълнява само предварително определени действия и ще предостави никакъв или неясен отговор в ситуация, която не е програмирана в паметта му. С други думи, изкуственият интелект осигурява нещо като усещане за определяне и изчисляване на резултата от следващото действие, което извършват. Има три вида AI, използвани с роботиката днес:

• Слаб изкуствен интелект – използва се със софтуерни роботи като Siri и Alexa.
• Силен изкуствен интелект – Използва се със средни роботи като самоуправляващи се автомобили и роботизирани хирурзи.
• Специализиран изкуствен интелект – използва се с индустриални роботи, използвани в производствения процес.

Роботика и машинно обучение . Машинното обучение е онзи клон на науката, който дава възможност на машината да събира и анализира данни. Въз основа на тези анализирани данни, Роботът ще може да взема подходящи решения и да извършва действия, които са извън неговия обхват.

Роботика и Интернет на нещата . Роботът трябва да бъде свързан към интернет чрез защитена мрежа, за да получава инструкции и актуализации. IoT дефинира среда, в която всички интелигентни устройства са свързани заедно с вашия робот и ви улеснява да изпълнявате повтарящи се и маловажни задачи. Връзката между тези два клона доведе до нова област на науката, известна като IoT или Интернет на роботизирани неща. В това поле всички интелигентни устройства, налични в дадена област, наблюдават случващите се събития и обединяват всички връзки за данни и вземат решения за следващия курс на действие за регулиране на обекти в реалния свят.

Роботика и разширена реалност . С внедрена функция за AR, роботът може да използва сложните алгоритми заедно с разширената реалност и да прогнозира, както и да показва определени футуристични събития. Освен това роботите с AR възможности могат да станат по-добри колеги с хората и да работят на същото ниво. Това също може да помогне на Flying Robots или Drones да планират пътека на полета с навигационни точки, които ще помогнат да се определи текущата позиция на робота и бъдещите дестинации.

Прочетете също: Изкуствено обучение, машинно обучение и задълбочено обучение: познайте разликата

Какви са предимствата на роботите?

Има много предимства от използването на роботи и дори да напиша индивидуален блог, подчертавайки предимствата им, със сигурност ще пропусна някои от тях. Ето най-добрите от предимствата на роботите:

• Роботите могат да изпълняват различни задачи и приложения, които обикновено изискват умения и обучение на хората.
• Прецизността при роботите винаги е по-голяма в сравнение с хората и няма шанс за грешка.
• Роботите показват последователност в работата и няма замесени човешки емоции, като отегчение и социални нужди и не изискват мотивация.
• Количеството и качеството на продукцията се увеличават, което прави път за по-голяма печалба, тъй като роботите работят по-бързо от хората.
• Роботите могат да работят 24/7, при условие че машините остават охладени и не изискват отпуски или напускания, тъй като могат да се почувстват уморени или да се разболеят.
• Роботите могат да работят във всяка среда и не се нуждаят от специални условия или костюми за изпълнение на задачи. Тоест, те са най-подходящи за производство на автомобили и други процеси, при които металите се заваряват при по-високи температури.
• Роботите могат да повдигат тежки товари и да работят в опасна и токсична среда, нещо, което е невъзможно за хората.

• Роботите могат да работят на малки и деликатни места и се използват от лекарите за извършване на сложни операции.
• Роботите нямат его, повишават тон, провеждат стачки или нарушават работата на фабриката поради чувства и емоции.
• Ако един робот не работи, тогава няма медицински искове или съдебни дела и компанията трябва или да поправи робота, или да го замени с друг.

Какви са недостатъците на роботите?

След като обсъдихме предимствата, съм сигурен, че трябва да сте убедени относно внедряването на роботи, за да свършите работата. Въпреки това, плюсовете и минусите са като двете страни на монетата и ако нещо има предимства, то със сигурност има и някои недостатъци. Ограниченията на роботите включват:

• Внедряването на роботи е скъпа работа и изисква огромен капитал за закупуването и прилагането им. Въпреки че роботите изискват ниска поддръжка, разходите за поддръжката им са много високи.
• Разходите за обучение тогава и създаване на подходящ софтуер са трудни и високи. Хората, които отговарят за поддръжката на роботите, ще трябва редовно да ги актуализират с най-новите подобрения в хардуерните и софтуерните функции на робота.
• Роботите могат да работят според специфичен набор от инструкции и няма да разпознаят никакви аномалии в процеса, както би могъл човек.
• На роботите им липсва гъвкавост като хората и ако искате да промените задачата на робота, тогава трябва да го препрограмирате, докато помолите човек да направи нещо друго и едва ли ще отнеме секунди, за да изпълни друга задача.
• Има повече шансове автоматизиран процес да се повреди и да се провали. Анализирането на целия процес ще отнеме много време и може дори да изисква редизайн на процеса, което не е така в случая на човешки работници. Резултатът може да бъде, че задачата не е изпълнена навреме и да доведе до загуба за производителя.
• Роботите не могат да изпълняват творчески задачи като проектиране или планиране и това трябва да се прави от хората, тъй като на роботите липсва най-важният фактор в човешкия живот, а това са емоциите.
• Роботите никога няма да могат да изпълнят задача, която изисква емоции, а не алгоритмични изчисления, особено като системите за търговия, където решенията се вземат въз основа на предчувствия и вътрешни чувства.
• Роботите, наети като домашни помощници, ще могат да извършват цялата работа точно и бързо и това ще доведе до това хората да станат мързеливи и глупави с течение на времето, тъй като ще зависят от роботи за всичко. Това също би довело до сложни здравословни проблеми, излагане на роботизирана радиация през по-голямата част от времето и лежане наоколо, без да правите нищо.
• Роботите са направени от различни видове метали, някои от които са опасни за природата. В момента сме изправени пред проблеми с изхвърлянето на метални отпадъци и батерии и проблемът ще стане десетократен, когато става въпрос за изхвърляне на стари и неизправни роботи.
• Най-големият недостатък на роботите е, че те биха заменили голям брой човешки работници и това ще доведе до безработица и ще предизвика нарастване на престъпните дейности.

Прочетете също: Ужасяващи убийци на роботи в Холивуд: Основни неща за петък

Един изключителен робот през 21-ви век

Източник на изображението: Hanson Robotics

Има един хуманоиден робот, който прави новини напоследък и е кръстен като София, което е гръцки за мъдрост и се споменава в Библията като Божията мъдрост. Странно не е ли, че този робот София е една от най-интелигентните машини на планетата.

София е разработена от Hanson Robotics през 2016 г. в Хонг Конг. Създаден е от Дейвид Хансън, който проектира робота по образа на съпругата си и покойната актриса Одри Хепбърн. Мнозина твърдят, че София прилича на мъдрата египетска царица Нефертити, която е свързана с Мойсей и е принадлежала към едно от 12-те племена на Израел. Според Хенсън, София е напълно натоварена с функции от най-висок клас като изкуствен интелект, машинно обучение, визуална обработка на данни и лицево разпознаване. Освен това, София може да имитира човешки жестове и да води прости разговори благодарение на технологията Speech to Text от Google и може да анализира разговори, за да подобри отговорите в бъдеще.

В момента София е пътувала до повече от 25 страни и се е срещнала с много знаменитости, включително Уил Смит и Джими Фалън. София също получи почетно гражданство от саудитското правителство и също беше обявена за „Шампион на иновациите“ от Програмата за развитие на ООН. Въпреки това, с цялата слава и акценти, имаше един инцидент, когато заяви на своя създател, че ще унищожи хората. Това втрива гръбнака ви, нали? Хансън съобщи, че това е малък проблем и е отстранен.

За повече новини и актуализации относно София, посетете нейния официален уебсайт .

Прочетете също: Как изкуственият интелект издига маркетинга в социалните медии: Какво трябва да знаят маркетолозите?

Роботика: от минало до настояще

Историята на роботите не е толкова дълга като хората, но е преминала през вълнуващи събития. Ето някои забележителни съществени точки:

400 г. пр. н. е. – Гръцкият математик Архит създава механична птица, която се задвижва от пара.

1495 – Леонардо да Винчи скицира хуманоиден робот.

1913 г. – Хенри Форд инсталира транспортна лента, за да намали времето на модел Т от 12 часа на 83 минути.

1921 – Първата книга за роботите е публикувана от Карел Карек. Нарече се Универсалните роботи на Росъм и тази книга въведе думата робот за механична машина, способна да прави необикновени неща.

1926 г. – В Холивуд излиза първият филм за роботи, Metropolis.

1927 – Първият хуманоиден робот е създаден от Рон Уенсли и е наречен Хърбърт Телевокс. Може да получава телефонни обаждания и да контролира простия процес, като работи с превключватели.

1937 г. – Вторият робот е създаден от Джоузеф Барнет десет години по-късно и се нарича Електро, мотористът. Можеше да ходи, да говори, да брои и да пуши.

1941 – Големият писател на научна фантастика Исак Азимов написва първата кратка история за роботите, озаглавена като Лъжец, и въвежда трите закона на роботиката.

1950 г. – Тестът на Тюринг е разработен от Алън Тюринг, който се използва и до днес за тестване на роботи и ботове с изкуствен интелект.

1961 г. – Първият цифрово управляван и програмируем робот, Unimate, е разработен и инсталиран в монтажните линии на General Motors, за да стимулира по-бързото и безрисково производство на превозни средства.

1977 г. – Излиза Star Wars, показващ нов свят на роботи.

1996 – IBM създава компютър с възможности за изкуствен интелект, който побеждава световния шампион по шах Гари Каспаров.

2000 г. – Honda изгражда ASIMO, най-модерният робот от онова време, който променя определението за роботика.

2016 – Hanson Robotics представя София, която изглежда е почти човешки робот.

2020 г. – Международната федерация по роботика (IFR) прогнозира 3 милиона използвани промишлени роботи.

За подробна история на роботите вижте тази връзка .

Най-добрите филми за гледане на роботи

Източник на изображението: Wikipedia

Списъкът с книги за роботи завърши с Терминатора, а списъкът с филми за роботи ще започне с него.

Най-добрите романи за четене за роботи

Обърнете внимание, че кориците се съединяват, за да покажат изображение на планетата Трантор през 12 058 година.

Ако сте фен на научната фантастика, вероятно сте чели много книги, които съдържат герои и истории за роботи. Един от най-великите автори на Sci-Fi е Исак Азимов, който е написал над 50 книги през 50-те и 60-те години на миналия век, когато светът не е бил технологично напреднал, както е сега. Въпреки това, ето най-добрите научнофантастични романи за роботи:

За пълен списък с книгите на Азимов вижте този линк .

Прочетете също: Може ли AI да се бори с нарастващия брой атаки на Ransomware

Роботика: Окончателната присъда

Роботиката е много обширна тема, нещо, което не може да бъде покрито изцяло наведнъж. Това е интересна и завладяваща тема в същото време и се надявам, че този блог предостави нова и полезна информация за роботите и тяхното използване, ограничения, предимства, филми, книги и т.н. Мисля, че е време за почивка засега и ще излезте от света на роботиката с обещанието за втора глава, която ще разгледа повече технически подробности за класификацията на роботите в различни типове и ще проучи повече.

Междувременно, моля, използвайте секцията за коментари, за да ми кажете как открихте тази статия и, разбира се, вашите предложения и всяка конкретна тема, която бихте искали да знаете от Robo-Universe.

Препоръчително четене:

Разбиране на разликата между големи данни, извличане на данни и машинно обучение

Разлика между изкуствен интелект и машинно обучение

Най-добрите инструменти за машинно обучение, които са благословия за разработчиците

Можем ли да копираме машини, задвижвани от AI?

Кой е най-добрият език за програмиране за AI машини?

Възходът на машините: Реални приложения на AI.