Ken Goldberg: 4 lekcje od robotów o tym, jak być człowiekiem

Im bardziej roboty zakorzeniają się w naszą codzienność, tym bardziej jesteśmy zmuszeni do przetestowania naszego człowieczeństwa. Podczas TEDxBerkeley, Ken Goldberg dzieli się czterema bardzo ludzkimi lekcjami, które wyniósł z pracy przy robotach. (Film pochodzi z TEDxBerkeley).

Wiem, że to zabrzmi dziwnie,

lecz myślę, że roboty
mogą nas inspirować,

żebyśmy się stali
lepszymi ludźmi.

Dorastałem w Bethlehem w Pensylwanii,

gdzie znajduje się Bethlehem Steel.

Mój ojciec był inżynierem.

Kiedy dorastałem, uczył mnie

jak działają rzeczy.

Budowaliśmy wspólnie projekty,

takie jak modele rakiet
i tory samochodowe.

Na zdjęciu widzicie gokart,
który razem zbudowaliśmy.

Ten za kółkiem - to ja

wraz z moją siostrą
i najlepszym kumplem z dzieciństwa.

Pewnego dnia gdy miałem 10 lat,

kiedy ojciec wrocił do domu

oznajmił przy obiedzie,

że następnym naszym
projektem jest robot.

Robot.

Przeszedł mnie dreszcz ekscytacji,

ponieważ w szkole

był taki łobuz o imieniu Kevin,

który się mnie czepiał,

z racji tego, że byłem
jedynym Żydem w klasie.

Nie mogłem się doczekać,
aby zacząć pracę nad projektem,

bym mógł przedstawić
Kevina mojemu robotowi. (śmiech)

(Mechaniczne odgłosy)

Nie takiego robota tata miał na myśli.

Był właścicielem firmy
zajmującej się chromowaniem,

w której to trzeba było przenosić

ciężkie stalowe części
pomiędzy zbiornikami chemikaliów.

Potrzebował robota takiego jak ten,

przenoszącego ciężkie rzeczy.

Mojemu tacie nie udało się
stworzyć wymarzonego robota.

Wspólnie pracowaliśmy nad nim kilka lat,

ale to były lata '70.

Technologia dostępna teraz dla amatorów,

była wtedy nieosiągalna.

Więc tata wykonywał tą pracę ręcznie,

a kilka lat później,

wykryto u niego raka.

Robot, którego budowaliśmy
nie miał tylko na celu

odciążyć go od dźwigania.

Miał go ustrzec przed
kontaktem z toksycznymi chemikaliami.

Nie widział wtedy tego zagrożenia

i nabawił się białaczki.

Zmarł w wieku 45 lat.

Byłem tym zdruzgotany

i nigdy nie zapomnę robota,
którego mieliśmy razem zbudować.

Kiedy byłem w koledżu,
postanowiłem studiować inżynierię jak on.

Poszedłem na uniwersytet Carnegie Mellon,
gdzie zdobyłem doktorat z robotyki.

Od tego momentu, zajmuję się robotami.

Opowiem wam o czterech

projektach robotów

i o tym, jak zainspirowały mnie,
by stać się lepszym człowiekiem.

W roku 1993 jako młody profesor na USC

budowałem moje własne
laboratorium robotyki,

wtedy też narodziło się World Wide Web.

Pamiętam, że moi studenci

powiedzieli mi o tym.

Byliśmy zachwyceni.

Pobawiliśmy się trochę

i dotarło do nas, że można
wykorzystać ten nowy interfejs,

aby pozwolić każdemu na świecie

operować robotem
w naszym laboratorium.

Zamiast używać go do walki,
czy pracy w fabryce,

zbudować sadzarkę,

i w jej centrum umieścić robota.

Nazwaliśmy to Teleogród.

W uchwycie umieściliśmy kamerę

i napisaliśmy specjalne skrypty

i oprogramowanie,
by każdy na świecie mógł tutaj wejść

i klikając po ekranie

poruszać robotem

i odwiedzić nasz ogród.

Dodanie nowego oprogramowania

umożliwiło użytkownikom
zdalnie podlewać ogród.

Po kilkukrotnym podlaniu

dawaliśmy nasionka do posadzenia.

To było przedsięwzięcie inżynierskie,

publikowaliśmy artykuły o projekcie systemu,

lecz traktowaliśmy to również jako

instalację artystyczną.

Po roku, projektem zainteresowało się

muzeum Ars Electronica w Austrii,

które to zainstalowało go w swoim holu.

Miło mi powiedzieć, że wciąż jest dostępny online

24 godziny na dobę, od prawie 9 lat.

Ten robot był obsługiwany
przez więcej ludzi,

niż każdy inny robot w historii.

Pewnego dnia,

dostałem niespodziewany telefon,

od jednego ze studentów,

który zadał mi bardzo proste,
a zarazem głębokie pytanie.

"Czy ten robot istnieje"?

Teraz wszyscy zakładają, że tak,

i my byliśmy pewni,
ponieważ sami nad nim pracowaliśmy.

Wiem, co autor pytania miał na myśli.

Byłoby możliwe wziąć parę zdjęć kwiatów

w ogrodzie i zindeksować je

w systemie komputerowym, by uzyskać efekt

prawdziwego robota,
chociaż go tam wcale nie było.

Im więcej o tym myślałem, to nie mogłem

znaleźć dobrej odpowiedzi na to pytanie.

W tym czasie dostałem posadę

tutaj, w Berkeley.

Kiedy tu dotarłem, znalazłem Huberta Dreyfus'a,

który jest światowej sławy profesorem filozofii.

Rozmawiałem z nim o problemie, na co on powiedział:

"To jeden z najstarszych i głównych problemów

filozofii. Odwołuje się do Sceptycyzmu,

Kartezjusza.

To kwestia epistemologii,

nauki mówiącej nam,
skąd wiemy, że coś jest prawdziwe".

Od tamtego momentu,
zaczęliśmy naszą współpracę

Ukuliśmy nowy termin: telespistemologia,

czyli nauka o wiedzy na odległość.

Zachęcaliśmy czołowych artystów, inżynierów,

oraz filozofów do pisania esejów na ten temat.

Owoce tego przedsięwzięcia
zebrane są w tej książce

wydawnictwa MIT Press.

Dzięki temu studentowi,
który zakwestionował to,

co ogólnie było uważane za prawdę.

Ten projekt dał mi jedną życiową lekcję,

żeby zawsze kwestionować założenia.

Następny projekt, o którym opowiem

rozwinął się z Teleogrodu.

Razem ze studentami
byliśmy bardzo zainteresowani tym,

jak ludzie komunikują się między sobą

i co robili z ogrodem.

Zaczęliśmy myśleć, co jeśli nasz robot mógłby

opuścić ogród i wejść w inne,

interesujące środowisko?

Na przykład, co jeśli
mógłby pojść na przyjęcie

do Białego Domu? (śmiech)

Byliśmy bardziej zainteresowani
w projektowanie systemu

i interfejsu użytkownika niż w sprzęcie,

zadecydowaliśmy, że zamiast

robota zastępującego człowieka na przyjęciu,

to człowiek zastąpi robota.

Nazwaliśmy ten projekt Tele-Aktor.

Znaleźliśmy osobę,

kogoś otwartego i towarzyskiego.

Ubraliśmy ją w hełm

z kamerami i mikrofonami,

oraz w plecak z
bezprzewodowym połączeniem do Internetu.

Z założenia, aktorka mogła się udać w odległe

i interesujące otoczenie,
a ludzie poprzez Internet

mogli doświadczać to, co ona.

Widzieli to, co ona widzi,

lecz ważniejsze jest to,
że mogli brać udział

komunikując się między sobą,

wymyślając, co powinna dalej zrobić,

oraz gdzie powinna pójść,

a następnie przekazywali
polecenia do Tele-Aktora.

Mieliśmy okazję zabrać ją

na rozdanie nagród Webby w San Francisco.

Tamtego lata, Sam Donaldson był prowadzącym.

Zanim kurtyna poszła w górę,
miałem około 30 sekund,

by wytłumaczyć panu Donaldsonowi,
co zamierzamy zrobić.

Powiedziałem: "Tele-Aktor

dołączy do was na scenie,

i to jest nowy projekt eksperymentalny,

który ludzie oglądają na swoich ekranach.

Aktorka zaopatrzona jest
w mikrofony i kamery,

ma słuchawkę w uchu,

a ludzie przez Sieć dają jej rady,

co ma robić".

Odpowiedział: "Czekaj, czekaj...

...ja robię to samo". (śmiech)

Spodobał mu się nasz koncept,

a kiedy Tele-Aktorka weszła na scenę,

podeszła do niego
i dała mu wielkiego buziaka

prosto w usta. (śmiech)

Byliśmy totalnie zaskoczeni.

Nie spodziewaliśmy się tego.

On też zachował się świetnie.
Odpłacił jej się wielkim uściskiem.

Wszystko wyszło świetnie.

Kiedy pakowaliśmy się tamtej nocy,

zapytałem jej,
jak to się stało, że Tele-Reżyserzy

zadecydowali,
że ma pocałować Sama Donaldsona?

Odparła, że nie zrobili tego.

Powiedziała, że gdy wchodziła na scenę,

Tele-Reżyserowie nie mogli dojść do porozumienia,

więc po prostu weszła na scenie i zrobiła

co uważała za naturalne. (śmiech)

Więc sukces Tele-Aktora tego wieczoru

wynikał z faktu,
że była wspaniałą aktorką.

Wiedziała, kiedy zaufać instynktowi.

Ten projekt dał mi kolejną lekcję życia:

Masz wątpliwości, improwizuj. (śmiech)

Trzeci projekt powstał na bazie

moich doświadczeń,
gdy mój tata leżał w szpitalu.

Był leczony chemioterapią

i metodą spokrewnioną,

zwaną brachyterapią,
gdzie małe, radioaktywne kulki

są umieszczane w ciele,
żeby leczyć guzy nowotworowe.

Żeby umieścić radioaktywne cząstki,

chirurg umieszcza igły w ciele.

Żeby dostarczyć kulki,

wszystkie te igły
są wprowadzane równolegle.

Bardzo często niektóre z igieł

penetrując delikatne organy,

uszkadzają je.

Prowadzi to do
urazów i efektów ubocznych.

Zastanawialiśmy się ze studentami,

czy można zmodyfikować system,

żeby igły mogły wchodzić pod różnymi kątami.

Wykonaliśmy symulację i napisaliśmy kilka

algorytmów optymalizacyjnych.

Mogliśmy pokazać,
że umiemy omijać

delikatne organy
i wciąż sięgać

do guzów z promieniowaniem.

Pracujemy z doktorami z UCSF

oraz inżynierami z uniwersytetu Johnsa Hopkinsa

nad budową robota, którego wyjątkowy projekt

z różnymi przegubami

pozwala na wprowadzanie
igieł pod dowolnym kątem.

Jak widzicie, omijają delikatne organy

nadal osiągając zamierzone cele.

Przez kwestionowanie założenia,
że wszystkie igły

muszą być równoległe
projekt ten udzielił mi

ważnej lekcji:

Gdy droga jest zablokowana, omiń ją.

Ostatni projekt także
zajmuje się robotami medycznymi.

Wywodzi się z systemu zwanego

robot chirurgiczny Da Vinci,

który jest dostępny na rynku.

Robot jest używany w ponad
2000 szpitali na całym świecie.

Pozwala chirurgom

wygodnie operować w swoim zakresie.

Wiele czynności w chirurgii,

takich jak szycie,
jest żmudne i monotonne.

Obecne, te czynności wykonuje się

pod określoną
i bezpośrednią kontrolą chirurga,

który po pewnym czasie się męczy.

Zastanawialiśmy się,

czy można zaprogramować robota,

do wykonywania niektórych
z tych obowiązków,

by chirurdzy mogli się skupić

na bardziej skomplikownych
częściach operacji.

Skróci to również czas trwania zabiegu,

jeśli uda nam się go zaprogramować tak
żeby robił te czynności szybciej.

Ciężko jest zaprogramować robota
do takich delikatnych czynności.

Mój znajomy Pieter Abbeel,

który jest tutaj w Berkeley, stworzył

nowe techniki uczenia
robotów na przykładzie.

Sprawił, że roboty sterują helikopterami

wykonując niesamowite akrobacje

ucząc się od ludzi.

Dostaliśmy takiego robota.

Rozpoczęliśmy pracę
z Peterem i jego studentami.

Poprosiliśmy chirurga o przeprowadzenie

operacji, a my robiliśmy
to samo z robotem.

Poprosiliśmy chirurga

o wykonanie operacji

i nagraliśmy ruchy jego robota.

Dla przykładu, użyję położonej ósemki,

której kształt był obrysowany.

Te trzy przykłady

prezentują ścieżkę,

którą wykonał robot.

Wyglądają dużo lepiej
niż u nowicjusza,

takiego jak ja,
lecz dalej są poszarpane i niedokładne.

Nagraliśmy te wszystkie przykłady i dane,

a następnie przeszliśmy
przez kilka etapów.

Najpierw zastosowaliśmy technikę
zwaną Dynamicznym Zakrzywianiem Czasu,

używaną w rozpoznawaniu mowy,
co pozwoliło nam na

czasowe ułożenie wszystkich przykładów.

Później użyliśmy filtru Kalmana,

technikę w teorii sterowania,
która zezwala

na statystyczną analizę szumów,

by wyodrębnić upragnioną trajektorię.

Bierzemy te niedoskonałe

twory człowieka

i obliczamy trajektorię zadania

i sekwencję sterującą dla robota.

Następnie wykonujemy ją na robocie,

i obserwujemy co się dzieje.

Ustawiamy sterowniki
używając szeregu technik

zwanych uczeniem iteracyjnym.

Następnie lekko podkręcamy szybkość.

Obserwujemy rezultaty,
dostrajamy sterowanie

i patrzymy, co się dzieje.

Powtarzamy to kilka razy.

Oto wyniki naszej pracy.

To jest obliczona trajektoria zadania,

a to robot poruszający się w ludzkim tempie.

Teraz, prędkość zwiększono cztery razy.

Tutaj siedem.

Tutaj, robot operuje
dziesięć razy szybciej

niż człowiek.

Jesteśmy w stanie sprawić, że robot
będzie wykonywał delikatne czynności,

jak zadania chirurgiczne,

dziesięć razy szybciej niż człowiek.

Ten projekt, poprzez naukę i praktykę,

poprzez powtarzanie
w kółko danej czynności.

Dał nam jeszcze jedną lekcję:

Jeśli chcesz coś zrobić dobrze,

musisz ćwiczyć, ćwiczyć, ćwiczyć.

To są cztery lekcje,

które otrzymałem
od robotów przez lata.

A robotyka, jako nauka poczyniła

wielki krok.

Współcześni uczniowie
w liceach budują takie roboty,

jakie ja z ojcem
usiłowaliśmy zbudować.

Mam córkę.

Nazywa się Odessa.

Ma osiem lat

i też kocha roboty.

Może ma to w genach. (śmiech)

Żałuję, że nie poznała swojego dziadka.

Teraz ja ją uczę o świecie.

Budujemy wspólnie projekty.

A ja zastanawiam się,
jakie lekcje z tego wyniesie.

Roboty są najbardziej ludzkie

wśród maszyn.

Nie rozwiążą
wszystkich problemów świata,

lecz myślę, że mają coś
ważnego do przekazania.

Zachęcam do
przemyśleń nad wynalazkami,

które was zainteresowały,

nad maszynami, których pragniecie.

Pomyślcie, co moglibyście
od nich się nauczyć.

Mam przeczucie,

że wiele z technologicznych innowacji,

urządzenia o których marzymy,

mogą nas zainspirować,
by stać się lepszymi ludźmi.

Dziękuję. (oklaski)