Ken Goldberg: 4 ponaučení daná roboty lidským bytostem

Čím více se roboty včleňují do našich každodenních životů, tím více jsme nuceni zkoumat svoji lidskou stránku. Na TEDxBerkeley s námi Ken Goldberg sdílí čtyři vskutku lidská ponaučení, kterým se naučil při své práci s roboty. (Nahráno na TEDxBerkeley.)

Vím, že to bude znít zvláštně,

ale myslím, že roboty nás mohou podnítit k tomu,

abychom byli lepšími lidmi.

Vyrostl jsem v Bethlehemu v Pensylvánii,

domovině Bethlehemských oceláren.

Můj otec byl inženýr,

takže když jsem vyrůstal, mohl mě učit,

jak věci pracují.

Mohli jsme společně tvořit věci,

jako jsou modely raket nebo aut.

Zde je vozík, který jsme společně vyrobili.

Za tím volantem jsem já,

moje sestra a můj tehdejší nejlepší kamarád.

A jednoho dne

se můj otec vrátil domů, bylo mi tehdy 10 let,

a u večeře mi řekl,

že další věcí, do které se pustíme, bude robot.

Robot.

Byl jsem tím fascinován,

protože ve škole

byl chlapec jménem Kevin,

který mě šikanoval,

protože jsem byl jediným židovským dítětem ve třídě.

Takže jsem se nemohl dočkat, až na něm začneme pracovat,

abych mohl Kevina představit svému robotu. (Smích)

(Zvuky robota)

Nebyl to ale ten typ robotu, kterého měl otec na mysli.

Víte, vlastnil společnost zabývající se chromováním,

takže museli přemisťovat

těžké železné součásti mezi nádržemi s chemikáliemi,

takže potřeboval průmyslový robot jako je tento,

který by mohl zvedat těžká břemena.

Ale nakonec se otci nepovedlo dospět k robotu, který chtěl.

Pracovali jsme na něm několik let,

ale bylo to v 70. letech,

takže technika dostupná amatérům

ještě neexistovala.

Takže tatínek pokračoval ve své práci ručně,

a po pár letech

mu byla diagnostikována rakovina.

Víte, robot, který jsme se snažili postavit,

nebyl primárně pro zvedání těžkých břemen.

Byl snahou vyvarovat se přímému vystavení toxickým chemikáliím.

Avšak na tuto myšlenku nepřipadl zavčas,

takže jej leukémie postihla natolik,

že zemřel ve věku 45 let.

Byl jsem tím zničen,

takže jsem nikdy nezapomněl na robot, který jsme se pokoušeli sestrojit.

Když jsem byl na univerzitě, rozhodl jsem se studovat strojírenství, stejně jako on.

Šel jsem na Carnegie Mellon, kde jsem získal doktorát z robotiky.

Od té doby jsem studoval jen roboty.

Takže to, o čem bych vám rád pověděl,

jsou čtyři projekty robotů,

a to, jak mě podnítily k tomu, abych byl lepším člověkem.

V roce 1993 jsem byl mladým profesorem na USC,

a pustil jsem se do výstavby vlastní robotické laboratoře,

bylo to stejného roku, kdy se objevil World Wide Web.

Vzpomínám si, že moji studenti byli jediní,

kdo mi o něm řekli,

byli jsme jím naprosto ohromeni.

Začali jsme si s ním hrát, a to odpoledne

jsme si uvědomili, že bychom mohli pomocí tohoto univerzálního rozhraní

umožnit komukoli na světě,

aby mohl ovládat robot v naší laboratoři.

Takže spíše než vytvořit bojový nebo průmyslový robot,

rozhodli jsme se vytvořit zahradníka,

tedy umístit robot doprostřed zahrádky,

nazvali jsme tento projekt Telezahrada.

Dali jsme kameru na chapadlo robota,

napsali jsme skripty

a program tak, aby se kdokoli na světě mohl připojit

a prostřednictvím tlačítek na obrazovce

mohl ovládat robota

a prohlížet si zahradu.

Rovněž jsme vytvořilli a zprovoznili program,

který dovolil pomáhat se zavlažováním zahrady,

aniž byste museli být fyzicky přítomni, takže pokud jste dostatečně

zavlažovali, dali jsme vám na starost vlastní semínko.

Byl to projekt, inženýrský projekt,

takže jsme publikovali nějaké články o návrhu,

o systémovém návrhu, ale rovněž jsme o projektu

přemýšleli jako o uměleckém díle.

Po prvním roce jsme s ním byli pozváni

rakouským muzeem Ars Electronica,

abychom jej instalovali do jejich haly,

a rád vidím, že i tam zůstal přístupný on-line,

24 hodin denně, už téměř devět let.

Tento robot byl ovládán větším počtem lidí

než jakýkoli jiný robot v dějinách.

Jednoho dne

jsem měl telefonát

od jednoho studenta,

který se mě zeptal na jednoduchou, ale naprosto zásadní otázku.

Zeptal se mě: "Je ten robot skutečný?"

Všichni předpokládali, že ano,

a my jsme věděli, že je, protože jsme jej sestrojili.

Ale věděl jsem, co má na mysli,

protože nebyl problém vzít pár obrázků rostlin

v zahradě a pak je jen v počítači indexovat tak,

aby se jevily, že je zde skutečný robot,

i když žádný ve skutečnosti není.

A čím více jsem o tom přemýšlel, tím spíše jsem nemohl přijít

na správnou odpověď, jak rozeznat rozdíl.

Bylo to v době, kdy mi byla nabídnuta pozice

zde na Berkeley,

takže jakmile jsem se sem dostal, zašel jsem za Hubertem Dreyfusem,

který je světově uznávaným profesorem filozofie,

abych si s ním o tomhle promluvil. On mi řekl:

"Tohle je jeden z nejstarších a nejústřednějších problémů

filozofie. Datuje se až ke skeptikům

a prostřednictvím Descarta

je problémem epistemologie,

tedy zkoumání o tom, jak víme, že je něco pravda."

A tak jsme začali společně pracovat,

přičemž jsme vytvořili nový pojem: telepistemologie,

tedy zkoumání znalosti na dálku.

Pozvali jsme přední umělce, inženýry

a filozofy, aby napsali eseje o tomto problému,

výsledky jsou pak sesbírány v této knize,

která vyšla u MIT Press.

Takže díky tomuto studentovi, který se mě zeptal na to,

co všichni ostatní považovali za pravdivé,

mě tento projekt naučil důležitou věc o životě,

abych vždy přemýšlel o předpokladech.

Druhý projekt, o kterém vám povím,

vychází z Telezahrady.

Ta jak fungovala, moji studenti a já jsme byli velice zaujati

tím, jak lidé interagují jeden s druhým,

a tím, co dělají se zahradou.

Takže jsme začali uvažovat, co kdyby mohl robot

opustit zahradu a jít někam jinam,

na nějaké zajímavé místo.

Jako například, co kdyby mohl jít na večírek

v Bílém domě? (Smích)

Protože nás více zajímal systémový návrh

a uživatelské rozhraní než hardware,

rozhodli jsme se, že bude lepší,

když robota nahradí člověk, který půjde na večírek,

takže bychom měli člověka, který by nahradil robota.

Nazvali jsme jej Teleherečka.

Takže jsme měli ženu,

která byla velmi společenská,

která měla přilbu vybavenou

nejrůznějším vybavením, kamerami a mikrofony

a na zádech měla bezdrátové internetové připojení,

takže myšlenkou bylo, že mohla jít na nějaké odlehlé

a zajímavé místo, přičemž prostřednictvím internetu

mohli lidé zažívat to, co zažívala ona,

mohli vidět to, co viděla ona,

a co je nejdůležitější, mohli se účastnit prostřednictvím

interakce s druhými

a vymýšlet, co by měla udělat,

kam by měla jít,

a všechno toto provádět prostřednictvím Teleherečky.

Měli jsme možnost vzít Teleherečku

na Webby Awards v San Franciscu,

bylo to ten rok, kdy to moderoval Sam Donaldson.

Předtím, než se zvedla opona, jsem měl asi 30 sekund,

abych panu Donaldsonovi vysvětlil, co jsme chtěli udělat,

a tak jsem řekl: "Teleherečka

se k vám přidá na pódiu,

je to nový experimentální projekt,

lidé koukají prostřednictvím kamer,

které má na sobě -- jsou zde kamery

a mikrofony a ve svém uchu má sluchátko,

takže jí lidé přes internet dávají rady,

co dělat."

On odpověděl: "Počkejte chvilku,

to je to, co dělám já." (Smích)

Takže zbožňoval ten koncept,

a když Teleherečka vešla na pódium,

přišla přímo k němu a dala mu velký polibek,

přímo na rty. (Smích)

Byli jsme tím naprosto překvapeni.

Neměli jsme vůbec žádné tušení, co bude následovat.

Ale byl úžasný. Prostě ji mocně obejmul,

takže to fungovalo skvěle.

Tu noc, když jsme se balili nazpět,

zeptal jsem se Teleherečky, jak se Telerežiséři

rozhodli, aby dala Samu Donaldsonovi polibek.

Odpověděla, že to nebyl jejich nápad.

Řekla, že když kráčela na pódium,

Telerežiséři se pořád snažili dohodnout, co udělat,

takže prostě došla na pódium a udělala,

co jí přišlo nejpřirozenější. (Smích)

Takže úspěch Teleherečky byl zapříčiněn tím,

že byla skvělou herečkou.

Věděla, kdy věřit svým instinktům,

takže tento projekt mě naučil další lekci o životě,

což je, že když jste na pochybách, improvizujte. (Smích)

Třetí projekt vznikl

díky mým zážitkům s otcem, když byl v nemocnici.

Podstupoval léčbu,

chemoterapii, u které existuje i podobná léčba,

zvaná brachyterapie, při které jsou malá radioaktivní semínka

umisťována do těla, aby léčila rakovinné nádory.

Způsob, jakým se to dělá, můžete vidět zde,

chirurgové vloží jehly do těla,

aby jimi dopravili semínka, a všechno toto,

všechny tyto jehly jsou vkládány rovnoběžně,

takže je běžné, že některé z těchto jehel

poškodí citlivé orgány, což má za následek,

že orgány poškodí, způsobí poškození,

které vede k šoku a vedlejším účinkům.

Takže moji studenti a já jsme přemýšleli, co kdybychom mohli

upravit tento systém tak,

aby jehly mohly do těla vnikat pod různými úhly.

Nasimulovali jsme si to a vyvinuli

optimalizovaný algoritmus, který toto simuloval,

takže jsme byli schopni předvést, že jsme schopni vyhnout se

citlivým orgánům a přesto dosáhnout pokrytí

všech nádorů radiací.

Takže v současnosti pracujeme s lékaři na UCSF

a inženýry na Johns Hopkins,

kde stavíme robot, který má množství

specializovaných různých kloubů, které dovolují

jehlám, aby vnikaly pod nekonečným množstvím úhlů,

takže jak můžete vidět zde, dokáží se vyhnout citlivým orgánům

a stále dosáhnout svého cíle, na který míří.

Takže přemýšlením o tomto předpokladu, že všechny jehly

musí být rovnoběžné, mě tento projekt naučil

důležitou věc: Kdykoli jste na pochybách --

Když je vaše cesta zahrazena, obejděte ji.

Poslední projekt má taky co dělat s medicínskými roboty.

Jde o něco, co vzniklo ze systému,

kterému se říká chirurgický robot da Vinci,

což je komerčně dostupné zařízení.

Používá se ve více než 2000 nemocnicích po celém světě.

Jeho podstatou je, že dovoluje chirurgovi,

aby operoval pohodlně dle svých potřeb,

nicméně mnoho z podúkonů v chirurgii

je velice rutinních a zdlouhavých, jako například šití,

a v současnosti jsou všechny tyto úkony prováděny

pod přímou kontrolou chirurga,

takže ten se po čase unaví.

Přemýšleli jsme,

co kdybychom mohli naprogramovat robot,

aby prováděl některé z těchto podúkonů,

čímž by zbavil chirurga této práce

a dovolil mu zaměřit se na komplikovanější části operace,

stejně tak i snížit délku operace,

protože robot by mohl úkony provést trochu rychleji.

Je složité naprogramovat robot, aby dělal citlivé věci,

jako jsou právě zmíněné, ale ukázalo se, že můj kolega, Pieter Abbeel,

který pracuje zde na Berkeley, vyvinul

soubor technik pro učení robotů z příkladů.

Takže naučil roboty létat s helikoptérami,

dělat neuvěřitelně krásnou akrobacii

sledováním toho, jak létají lidští experti.

Tak jsme dostali jednoho z těchto robotů.

Začali jsme s Pieterem a jeho studenty pracovat,

takže jsme požádali chirurga, aby prováděl

jednotlivé úkony, a totéž jsme dělali s naším robotem,

takže co dělal robot, bylo to,

co dělal chirurg,

a zároveň jsme nahrávali pohyby robota.

Tady je příklad. Použiji tvar osmičky,

robot bude sledovat tvar osmičky jako vzor.

Takhle to vypadá, když robot,

takhle vypadá dráha robota,

tyto tři ukázky.

Jsou mnohem lepší než jaké by provedl lidský začátečník,

jako například já, přesto jsou stále roztřesené a nepřesné.

Takže jsme nahráli všechny tyto příklady, tato data,

a pak jsme prošli skrze jednotlivé kroky.

Zaprvé, použili jsme techniku nazvanou dynamické borcení časové osy,

která se používá při rozpoznávání řeči, což nám dovolilo

dočasně srovnat všechny příklady,

abychom následně použili Kalmanův filtr,

techniku z teorie řízení, která nám dovoluje

statisticky analyzovat všechen šum,

takže můžeme extrahovat požadovanou dráhu, která se nachází v pozadí.

Následně vezmeme všechny

příklady, které jsou zašumělé a nedokonalé,

a extrahujeme z nich odvozenou dráhu

a řídicí sekvenci pro robot.

Posléze toto použijeme v činnosti robotu,

pozorujeme, co se děje,

upravíme řízení pomocí sekvence technik,

kterým se říká opakované učení.

Co uděláme poté, je, že nepatrně zvýšíme rychlost.

Sledujeme výsledky a opět upravíme řízení

a znovu sledujeme, co se stane.

A takto pokračujeme ještě několikrát.

A zde je výsledek.

Tohle je odvozená dráha

a tady je robot, který se pohybuje stejnou rychlostí jako člověk.

Zde se pohybuje čtyřikrát rychleji než člověk.

A tady sedmkrát.

A tady robot pracuje desetkrát

rychleji než člověk.

Takže jsme schopni vytvořit robot, který provádí citlivé operace,

jako jsou právě chirurgické podúkony,

desetkrát rychleji než to dovede člověk.

Takže tento projekt, protože se učí cvičením,

učí se, dělá něco stále dokola,

tento projekt nám rovněž poskytuje ponaučení, které zní,

pokud chcete dělat něco opravdu dobře,

neexistuje žádná náhrada za neustálé procvičování.

Nuže, tohle jsou čtyři lekce, které jsem se naučil

od robotů v průběhu let,

stejně tak se i robotika, tato oblast robotiky se v průběhu

času zlepšila.

V současnosti mohou středoškoláci stavět roboty,

třeba jako byl industriální robot, který jsem zkoušel postavit se svým otcem.

Mám dceru,

která se jmenuje Odessa.

Je jí osm let

a také má ráda roboty.

Asi je to v rodině. (Smích)

Přeji si, aby se mohla setkat s mým otcem.

Chystám se ji učit, jak věci fungují,

abychom mohli společně stavět různé věci,

a jsem zvědav, jaká ponaučení si z nich odnese ona.

Roboty jsou nejlidštější

ze všech našich strojů.

Nemohou vyřešit všechny světové problémy,

ale myslím, že nás mohou něčemu důležitému naučit.

Vyzývám vás všechny, abyste přemýšleli o inovacích,

které vás zajímají,

o strojích, které si k tomu přejete,

a přemýšlejte o tom, co vám mohou dát,

protože mám předtuchu,

že mnoho z našich technických inovací,

zařízení, o kterých sníme,

nás mohou podnítit k tomu, abychom byli lepšími lidmi.

Děkuji. (Potlesk)