Облачная робототехника: Будущее, формируемое данными
Джеймс Каффнер, главный технический директор исследовательского института Toyota, считает, что самым ценным активом для будущего, в котором роботы станут высокоэффективными и полезными объектами, которые люди ежедневно используют на дороге и дома, может стать именно облако. Мы давно расхваливали преимущества закона Мура в предоставлении более быстрых и лучших процессоров для питания наших персональных компьютеров, но Каффнер говорит, что быстрое и продолжающееся развитие скоростей беспроводного широкополосного доступа так же важно для будущего, в котором роботы помогают решать повседневные проблемы. Это жизненно важный.
Сегодня Каффнер выступит с вступительным докладом на конференции RoboBusiness в Сан-Хосе, но я поговорил с ним до его выступления, чтобы получить предварительное представление об общем подходе, который он и TRI используют при разработке передовых автономных систем, помогающих обычным людям выполнять повседневные задачи.
За пределами закона Мура
«Одним неизвестным фактом, о котором некоторые люди не знают, является быстрый рост скорости и пропускной способности беспроводного широкополосного интернета, которая за последние ۱۰ лет увеличилась примерно в ۱۶۰۰ раз как по скорости, так и по пропускной способности», — сказал Каффнер. «Это стало настоящей революцией для подключенных автомобилей и подключенных роботов, и поэтому одна из вещей, о которых я думаю, заключается в том, что с этими высокоскоростными беспроводными соединениями с самыми мощными вычислительными ресурсами, которые когда-либо создавало человечество, а именно современными центрами обработки данных, «Какие изменения произойдут и какие возможности появятся?»
Это концепция, которую Каффнер называет «облачной робототехникой» (термин, впервые введенный им в ۲۰۱۰ году), которая представляет собой сдвиг в том, как будет развиваться разработка роботов в будущем, при этом ключевым отличием является способность быстро обучаться между отдельными, изолированными роботами или автономными системы, в которых знания, полученные из отдельных конечных точек, быстро усваиваются в единое целое.
Длительный опыт работы Каффнера в области робототехники дает ему уникальную возможность осознать важность этой тенденции. Он был профессором робототехники в Университете Карнеги-Меллона, известном своими работами в этой области. Он также работал в Google в группе разработчиков программного обеспечения для беспилотных автомобилей и помог создать венчурное подразделение Google, ориентированное на компании, занимающиеся робототехникой.
Мобильность — это не только автомобили.
В январе исследовательская лаборатория Toyota стоимостью ۱ миллиард долларов оказалась в центре внимания СМИ, наняв Каффнера на должность директора по инновационным технологиям. Теперь известный робототехник утверждает, что TRI «полностью занимается облачной робототехникой», поскольку исследовательское подразделение Toyota создано с целью «думать о надежной мобильности для всех, а также о качестве жизни в мире, где мы сталкиваемся со стареющим обществом».
«Транспорт всегда был связан со свободой и мобильностью, а старение людей и потеря ими способности водить означает, что у них будет меньше свободы и мобильности», — сказал он, имея в виду основополагающие цели института. «Таким образом, одним из приятных результатов автономности транспортных средств является то, что люди могут внезапно вернуть свободу передвижения тем, кто в противном случае не смог бы водить машину».
Каффнер отмечает, что беспилотные автомобили — не единственное транспортное решение, необходимое для улучшения качества жизни стареющего населения, поэтому TRI также уделяет внимание решениям, которые помогают жильцам. «Когда мы думаем о робототехнике, мы думаем о старении на месте и качестве жизни». «Технически у нас есть много проблем с точки зрения точного восприятия, рассуждений и понимания обстановки, чтобы воплотить в реальность настоящее транспортное решение и интеллектуального робота, который может помогать людям в старости».
Коллективный опыт
По сути, эти достижения стали доступнее, чем когда-либо, благодаря возможностям, предоставляемым интеллектуальным системам посредством облачной робототехники. По словам Каффнера, общая цель облачной робототехники — «усреднить то, в чем хороши компьютеры», а затем усилить эти навыки, создав сетевой эффект, объединив усилия и сократив необходимость повторного сбора данных между отдельными системами. Дает. Это снижает стоимость и расширяет возможности создания практичных транспортных средств и роботов без необходимости оснащать их большими, дорогими и сложными в обслуживании встроенными хранилищами и процессорами.
Работая в Университете Карнеги — Меллон, Каффнер рассказал мне, что он всегда общался с коллегами, работавшими над проблемой машинного обучения, и у них был алгоритм, который, как они знали, сработает, если только они смогут собрать достаточно данных. По его словам, проблема заключается в том, что роботы, пытающиеся собрать необходимые данные, устают еще до того, как будет достигнут желаемый размер сбора.
Вместо того, чтобы один робот работал ۱۰ ۰۰۰ часов, почему бы не задействовать ۱۰۰ роботов, работающих ۱۰۰ часов?
«Вместо того, чтобы один робот работал ۱۰ ۰۰۰ часов, почему бы не задействовать ۱۰۰ роботов, которые работали бы ۱۰۰ часов и собирали бы тот же объем данных?» — сказал Каффнер. «Боты, обменивающиеся данными, учатся на опыте друг друга, помогая всем быстрее прогрессировать».
Он добавил, что это в равной степени относится как к подключенным автомобилям, так и к подключенным персональным или домашним роботам-помощникам, которые обмениваются своими данными. Каффнер пошутил, что это как если бы вы могли взять весь опыт воспитания, который вы имели при воспитании своего первого ребенка, и немедленно применить его к своему следующему ребенку, что-то вроде панацеи от трудного подросткового возраста.
По его словам, это ключевой элемент в повышении возможностей роботов до такой степени, когда они действительно смогут приносить пользу людям.
Где заканчивается обмен данными?
Ключевым элементом видения Каффнера в отношении облачной робототехники является обмен данными, но как насчет обмена этими данными за пределами какой-либо одной компании или OEM-производителя? Я напрямую спросил его, что он думает, например, о том, должны ли автопроизводители быть более открытыми в обмене данными друг с другом в свете новых рекомендаций NHTSA по автономному вождению, которые рекомендуют двигаться в этом направлении.
«Если вы считаете, что мы можем улучшить дорожное движение и повысить безопасность за счет обмена данными, то, безусловно, все OEM-производители должны принять участие», — ответил Кауфнер. «Есть кое-что о конкурентном преимуществе, но я думаю, что цель NHTSA на самом деле заключается в том, чтобы сказать: «Послушайте, эта технология начинает развиваться, она кажется неизбежной, как мы можем сделать ее реальностью безопасно и быстрее?» «И это облегченный обменом данными? И я думаю, что ответ, скорее всего, да».
