Самообучающийся манипулятор
На токийском заводе начинается третья смена — и наступает звездный час роботизированных манипуляторов, которые за ночь могут освоить новые навыки. Манипулятор оснащен видеокамерой и программой на основе машинного обучения, и эти вращающиеся конечности могут без посторонней помощи определить наиболее эффективные способы сборки деталей, после чего передать их далее по конвейеру. Такие операции не требуют дополнительного программирования[5].
Роботизированные манипуляторы применяются на заводах, к примеру, для нанесения горячего клея, для установки лобовых стекол, для выравнивания кромок металла после его резки. Их предварительно программируют на выполнение конкретной задачи, а когда она меняется, роботов приходится перепрограммировать. Новые роботизированные манипуляторы, разработанные Fanuc в партнерстве с производителем программного обеспечения Preferred Networks (обе фирмы расположены в Японии), могут обучаться самостоятельно благодаря одному из способов машинного обучения — глубокому обучению с подкреплением. Демонстрируем успешный результат роботу, а он самостоятельно учится его достигать методом проб и ошибок.
По свидетельству Шохеи Хидо, ведущего научного сотрудника Preferred Networks, роботу требуется восемь часов, чтобы успешно выполнять задачу в 90% случаев. Практически столько же времени ушло бы у инженера на программирование робота, а так как роботизированный манипулятор умеет обучаться самостоятельно, у программиста высвобождается время для более сложных задач, в частности таких, где требуется вынести суждение, оценить и интерпретировать результаты. Освоив новый навык, робот может делиться приобретенными знаниями с другими роботами, подключенными к сети. Таким образом, восемь манипуляторов, поработавших вместе в течение часа, могут освоить такой же объем навыков, как и один манипулятор, работавший над задачей восемь часов. Этот процесс Хидо называет «распределенным обучением»: «Можете представить тысячу заводских роботов, обменивающихся информацией»[6].
Теперь представьте людей, работающих бок о бок с роботами. Самообучающиеся промышленные роботы прекрасно справляются с рутинными повторяющимися операциями, а также с тяжелой работой. Но на любом предприятии всегда будут задачи, слишком сложные для роботов, — например, подключение многочисленных мелких проводов или работа с движущимися или неудобными для захвата предметами. Для всего этого по-прежнему нужен человек.
Итак, может ли быть успешной совместная работа людей и роботов? История не дает однозначного ответа. Роботы, двигаясь быстро и резко, могут быть полезными и эффективными, но в то же время и опасными для людей. Их часто помещают за защитные барьеры, но это типичное разделение роботов и людей обещает со временем исчезнуть. Так называемые коботы[7] от компаний вроде Rethink Robotics, основанной одним из пионеров робототехники и искусственного интеллекта Родни Бруксом, оснащаются датчиками, позволяющими им различать предметы и избегать столкновения с людьми. Если робот относительно ловок, он прекрасно взаимодействует с человеком. На заводах, оснащенных устройствами Rethink Robotics и подобных компаний, работа часто распределяется между людьми и роботами, трудящимися «плечом к плечу», причем задачи подбираются наиболее соответствующие их возможностям.
В течение целого века заводские цеха были главным полигоном роботизации. Здесь можно найти все — от умных конвейерных транспортеров до роботизированных манипуляторов и операционных систем с элементами искусственного интеллекта; завод «умнеет» день ото дня.
Hitachi использует искусственный интеллект для анализа больших данных и выполняемых рабочими-людьми рутинных операций, передавая эту информацию роботам, которые, в свою очередь, передают инструкции сотрудникам, чтобы в режиме реального времени удовлетворять меняющийся спрос и постоянно совершенствовать производственный процесс. В рамках пилотного проекта компания добилась восьмипроцентного роста производительности труда в логистике[8].
5
Will Knight, “This Factory Robot Learns a New Job Overnight”, MIT Technology Review, March 18, 2016, https://www.technologyreview.com/s/601045/this-factory-robot-learns-a-new-job-overnight/; Pavel Alpeyev, “Zero to Expert in Eight Hours: These Robots Can Learn for Themselves”, Bloomberg, December 3, 2015, https://www.bloomberg.com/news/articles/2015-12-03/zero-to-expert-in-eight-hours-these-robots-can-learn-for-themselves.
7
Кобот (коллаборативный робот) — автоматическое устройство, способное взаимодействовать с человеком и совместно с ним создавать разные продукты. Коботы используются в тех бизнес-процессах, которые не могут быть полностью автоматизированы.
8