Budúcnosť očami Františka Duchoňa - zakladateľa Národného centra pre robotiku

Ako je to s automatizáciou - ničí alebo vytvára pracovné miesta, budeme v blízkej budúcnosti obklopení robotmi a kedy sa pokúsia o svetovú nadvládu? S podobnými otázkami sme vyspovedali Františka Duchoňa, profesora STU a zakladateľa Národného centra pre robotiku.

duchon_pohlady_do_buducnosti

V roku 1999 sme boli všetci hotoví z robotického psa AIBO od Sony, dnes máme Sophiu z Hanson robotics, pri ktorej vyzerá AIBO ako detská hračka, čo môžeme v robotike očakávať o ďalších 30 rokov?

Ak sa budeme baviť len o tejto zábavnejšej časti robotiky, tak plán do roku 2050 je zostaviť tím robotických futbalistov, ktorí porazia majstra sveta vo futbale. V súčasnosti si to neviem celkom dobre predstaviť. Už len z toho dôvodu, že kopnúť sa s takým robotickým futbalistom nemusí byť pre človeka zrovna príjemné. Samozrejme to je ale asi skôr myslené tak, že tí robotickí futbalisti budú mať dokonalejšie schopnosti ako tí ľudskí.

Ak sa pýtate na robotiku priemyselnú, tam roboty vystúpia medzi ľudí a budú s nimi aktívne spolupracovať. Už teraz sa na EÚ úrovni riešia rôzne projekty proaktívnej spolupráce robotov s ľuďmi tak, aby robot človeka vnímal a pomáhal mu. Predstavte si taký scenár, keď sa vás robot opýta: „Podám Ti skrutkovač osmičku krížový?“. Vy odpoviete áno a on to vykoná. Samozrejme aj tú otázku robot položil preto, lebo práve montujete stoličku a robot vie, že ten skrutkovač práve potrebujem. Robot sa stane skutočným „parťákom“ vo výrobe. Zároveň mi nad hlavou v továrni budú lietať drony a vykonávať rôzne dôležité úlohy ako inšpekciu skladu, alebo rýchlu donášku potrebného materiálu do výroby.

A ak sa pýtate na náš každodenný život, roboty budú všade. Tak ako sú teraz všade dostupné telefóny. Roboty nám budú donášať zásielky, budú nás voziť bezpilotné autá, strážiť nás budú policajné roboty, stavať domy budú obrovské robotické ruky s technológiou 3D tlače... tie možnosti aké sa teraz objavujú, dávajú naozaj predpoklad, že robotika, automatizácia, umelá inteligencia zasiahne každý sektor. Už teraz sa tak deje. 

Keď sa povie robotika, široká verejnosť si pravdepodobne predstaví Čapkov či Asimovov model androida, čo je pravdepodobne veľmi skreslená predstava. Čo všetko vlastne taký výskum robotiky zahŕňa?

V súčasnosti to už až taká skreslená predstava nie je. Máme roboty, ktoré sú skoro na nerozpoznanie od človeka, zároveň máme roboty, ktoré dokážu vykonávať niektoré činnosti autonómne. Nemáme však univerzálny koncept riešiaci celé spektrum úloh, ktoré by taký android mal vykonávať. Ak robot vo fabrike dobre zvára, nedokáže zároveň rovnako dobre šoférovať auto alebo rovnako dobre s vami komunikovať. Človek to však dokáže. Z môjho pohľadu nám chýba univerzálnosť. Pozrite sa napríklad na ľudskú ruku. Dokáže uchopiť veľmi malé objekty ako ihla, ale zároveň aj kapotu auta. V robotike takéto riešenie nemáme. Každé robotické chápadlo je na niečo úzko zamerané. Existujú síce koncepty robotických rúk, ale sú ešte nedokonalé a sú veľmi drahé. V Mníchove na výstave som jeden taký koncept ruky videl, ale nebolo možné sa jej ani dotknúť. Tak k čomu mi je taká ruka?

Výskum robotiky zahŕňa rôzne disciplíny. Už sa na ňu nemôžeme zameriavať len ako na technický smer. Nedávno vznikla vedná disciplína roboetika. Robotika už dávno nie je len o technológiách, je interdisciplinárna. Takže sa v nej objavuje z každého rožku trošku. Zjednodušene sa však dá povedať, že sa snažíme dosiahnuť absolútnu samostatnosť v rozhodovaní sa robotov a zároveň definovať pravidlá pre existenciu robotov medzi nami.

Roboty, nech už v akejkoľvek podobe, sú dnes vytvorené na manuálne a opakujúce úlohy? Očakávate pokrok v robotike? Prevezmú v budúcnosti roboty aj zložitejšie úlohy? Budú roboty čoraz viac samostatnejšie a schopné pracovať bez potreby človeka?

Áno, toto určite nastane. Roboty budú a už teraz riešia zložitejšie úlohy. U nás máme napríklad laboratórium na vyberanie neorientovaných predmetov. Pre človeka veľmi jednoduchá vec. Avšak pre robot to donedávna bol veľký problém. V podstate už v súčasnosti máme sofistikované algoritmy, ktoré porovnajú CAD model výrobku v krabici s 3D obrazom krabice a určia, kam má robot „siahnuť“. Takto dokážeme povyberať z krabice takmer všetko. Toto bolo donedávna nemysliteľné. Navyše kolegovia zo spriaznenej firmy, s ktorou máme toto laboratórium, vyvinuli koncept s využitím umelej inteligencie. V tomto koncepte robot vyberie takmer hocičo ľubovoľného tvaru. Veď nie vždy máte k dispozícii CAD model – zubná kefka, mydlo a pod. proste takéto modely nemajú.

Roboty teda začínajú vnímať svoje prostredie inak ako my a tým-pádom dokážu robiť aj veci, ktoré my už nedokážeme. To súvisí s veľkým rozvojom senzorických technológií. Predstavte si, že máme k dispozícii multispektrálne kamery. Už teraz sú koncepty s dronmi a takýmito kamerami. Riešia sa inteligentné algoritmy vyhodnotenia údajov z týchto kamier. Toto už bolo využité v slovenskom vinohradníctve, kde sa dronom preletel vinohrad a vinohradníkovi bolo na mape znázornené, kde má málo pohnojené alebo kde má vysokú listnatosť viniča. Vôbec sa nemusel unúvať celý deň pobehovať po vinohrade. U nás rozvíjame koncept rozlíšenia rozkopanej a nerozkopanej zeme pomocou takejto kamery. Toto by mohla byť veľmi užitočná vec pri odmínovaní území po vojne. Vedeli by sme rozlíšiť, že tu niekto kopal a tu nie, napriek značnej vegetácii v danom území.

V súčasnosti sa čoraz viac stretávame s AI. Robotika a práve AI idú tak trochu ruka v ruke. V akom štádiu sa nachádza ich prepojenie v súčasnosti a aké očakávate o 30 rokov? 

Áno, robotika je zákazníkom AI. My robotici síce AI nevyvíjame, ale sme jej užívateľmi. Bez nej si už nevieme predstaviť kopu úloh. Využíva sa napríklad na rozpoznanie objektov. Robot už dokáže vnímať svoje prostredie v kontexte, nielen teda ako ďaleko sú od neho objekty v prostredí, ale aj to, že je to krabica alebo pomaranč. To všetko vďaka AI.

V Austrálii bola vyvinutá aplikácia spojením drona a AI na monitorovanie pobrežia. Záchranári teda monitorovali pobrežie pomocou drona a pozerali sa, že či nie je v blízkostí pláží žralok. Ešte nedávno by to bola náročná úloha pre minimálne jedného operátora a jedného pilota. Dnes ten dron dokáže autonómne lietať nad zadaným územím a vyhodnotiť samostatne, či sa v blízkosti nenachádza žralok.

V budúcnosti to prepojenie robotov a AI bude ešte väčšie. V podstate sa bude dať vytvoriť akýsi umelý mozog pre roboty. Otázkou je, či chceme dosiahnuť všeobecne inteligentný stroj. Podľa mňa nie, chceme, aby bol múdry na konkrétne úlohy, ale aby „nerozmýšľal nad hlúposťami“. Napríklad ako využiť ľudí pre svoju existenciu – podobnosť s filmom Terminátor čisto náhodná. V tomto smere to budeme musieť obmedziť. Musíme sa k tomu správať zodpovedne.

Robotika sa vo vývoji posúva čoraz ďalej. Čo považujete za najfascinujúcejší objav v robotike za posledné roky? Prípadne, ktorý objav v robotike mal za vás najpozitívnejší dopad na spoločnosť?

Osobne som bol v nemom úžase, keď som videl spätné salto robota Atlas z dielne Boston Dynamics. To som bol rád, že som vtedy sedel, inak by som asi odpadol. Neuveriteľné dielo a výsledok z hľadiska riadenia dynamiky takéhoto stroja. 

Vo všeobecnosti nemáme v robotike nejaké revolučné objavy. Ja ten vývoj vnímam ako postupný a plynulý. Bez toho predchádzajúceho poznania by sme nemohli byť tam, kde sme teraz. A čo sa týka spoločnosti, myslím si, že robotika vo všeobecnosti má celkovo pozitívny dopad. Umožňuje nám robiť zaujímavejšiu činnosť. Lebo tú, ktorá nás až tak nebaví už môže vykonať robot. Vás by bavilo v práci 8 hodín prekladať niečo z miesta A na miesto B? Mňa nie. Radšej sa naučím tie roboty programovať, veď to je zábavné a zaujímavé. Zároveň robotika vytvára aj významné ekonomické benefity. Prečo si myslíte, že majú ľudia dobré platy práve v našich automobilkách. Lebo roboty vyrábajú veľa, rýchlo a kvalitne. Tým vznikajú hodnoty, ktoré sa môžu pretaviť aj do výplat ľudí. Ľudia zároveň musia robiť kvalifikovanejšiu robotu, ktorá je lepšie platená – napríklad práve programovať roboty. A ešte sa inak spýtam. Súčasný automobil má vyše 3 tisíc spojencov. Pre jednoduchosť, nech sú to zvary. V automobilke sa vyrobí každých zhruba 50 sekúnd jedno auto. Máme na Slovensku toľko zváračov? Práve to, že roboty toto zvládajú, mohlo vytvoriť tisíce rôznych iných pracovných miest. Aj vďaka robotom tu tie fabriky vznikli. 

S robotikou sa v praxi často spája aj pojem automatizácia. Je medzi nimi rozdiel? Alebo je robot len súčasťou automatizácie?

Automatizácia je definovaná ako technológia, pomocou ktorej je proces alebo procedúra vykonávaná bez asistencie človeka. Robot je definovaný ako univerzálny, programovateľný stroj, ktorý má určité antropomorfné charakteristiky. Čiže robot je prostriedkom a teda súčasťou automatizácie. V súčasnosti je však jej najviac vnímaným elementom.

Robotika už preniká pomaly do každej sféry našich bežných životov - medicína, poľnohospodárstvo, priemyselná výroba a podobne. Myslíte si, že roboti raz úplne zaplnia všetky pracovné pozície a my sa budeme len spokojne pozerať z gauča na ťažkú prácu?

Neverím, že sa raz budeme pozerať z gauča na roboty okolo nás. Každá technológia spôsob práce len premieňa, vznikajú nové typy pracovných miest. Zoberte si len taký mobilný telefón. Viete koľko operátoriek telefónnych ústrední stratilo prácu? No nestratilo, tie šikovné sa naučili robiť s mobilmi a majú lepšiu prácu. Kreatívnejšiu, ako len jednoduché prepájanie káblov. To isté vytvárajú roboty, úplne nové a iné pozície. Keď by som Vám pred piatimi rokmi povedal, že budete môcť byť milionármi z hrania počítačových hier alebo youtuber? By ste sa mi zasmiali. Každopádne technológie vytvárajú takéto zmeny, a teraz určite ani sami nevieme, aké pozície budú vytvorené. Programátor autonómnych áut, učiteľ v autoškole autonómnych áut, veliteľ leteckej prevádzky dronov, psychológ androidov ... čo ja viem?

A môže naopak robotika vytvárať pracovné miesta rovnako, ako ich v zapĺňa?

Všetky štatistiky vyspelých automatizovaných krajín ukazujú, že s nárastom automatizácie nezamestnanosť klesá. Z krátkodobého hľadiska nezamestnanosť určite stúpne, ale vznikne tlak na vyššiu kvalifikáciu ľudských pracovníkov, aby vedeli pracovať s novými technológiami, s robotmi. Potom si môžu samozrejme pýtať aj vyšší plat, pretože vytvoria viac pridanej hodnoty. Niektoré firmy na Slovensku to už pochopili. Upúšťajú od konceptu priamej výroby, vidia, že najväčšia pridaná hodnota je vo výskume a vývoji. Vznikajú tak nové unikátne koncepty, ktoré si dokážu na seba oveľa viac zarobiť, ako trebárs neustála výroba drôtu, plechov, tabletiek.

Otázka potom je, že či naše školstvo dokáže vytvárať takto šikovných ľudí, znalých nových technológií. Veď dnes už na strednú školu viete dostať softvér MATLAB za 400 EUR ročne a ten obsahuje plno prvkov umelej inteligencie. Dá sa s tým už hrať bez toho, aby ste vedeli, ako presne to funguje. Máme na školách takéto možnosti? Aby naše deti vedeli, čo môžu očakávať od umelej inteligencie? Toto je pre mňa kľúčové. V minulom roku som bol v USA na jednej výstave a pýtal som sa tam, odkedy u nich pracujú deti s robotmi. Bolo mi povedané, že od šiestich rokov. A potom mi v hlave zasvietila žiarovka. Veď predsa aj dobrý futbalista robí futbal od malička. Tak aj dobrý technik musí robiť s technikou od malička. Dajme deťom tú možnosť. Spravme im na to podmienky. Inak budeme za celým svetom zaostávať a jedného dňa zistíme, že naše deti nevieme zamestnať v tých najlukratívnejších a možno už ani v bežných povolaniach.

Najskôr prišla para, prvé stroje. Neskôr elektrická energia a vznik masovej výroby. 3. éra priemyslu sa spája s príchodom počítačov a automatizácie. Roboty a stroje začínajú nahrádzať ľudských pracovníkov. Začíname sa nachádzať v strede významnej automatizácie, v tzv. Indrustry 4.0. Aký je váš názor na pojem Industry 4.0, ktorý je všeobecne označovaný ako štvrtá priemyselná revolúcia či “smart factory”? A v akom štádiu sa v spojení s ním nachádzame na Slovensku?

Z môjho pohľadu je to len reklamný slogan. Raz ma úplne dorazil jeden článok, ktorý mal nadpis Snímače pre Industry 4.0. Celú noc som rozmýšľal aký je rozdiel medzi snímačom pre Industry 4.0 a snímačom, ktorý nie je pre Industry 4.0. Skutočne som nevedel zaspať. Každopádne v skutočnosti ten koncept pomenúva 9 kľúčových technológií, ktoré sa integrujú do súčasných výrobných systémov. Je akýmsi nasledovníkom alebo možno aj kópiou princípu CIM (Computer Integrated Manufacturing – počítačom integrovaná výroba). Len jednoducho bolo treba nejak pomenovať súčasné princípy a vznikol takýto slogan. Pre mňa to neznamená revolúciu, ale prirodzenú evolúciu. Viete, revolúcia je definovaná ako základná a podstatná zmena. Pre mňa slovo revolúcia vyvoláva niečo, čo zásadne veci zmení, zmení ich skokovo, nie plynule a prirodzene. Ale to, čo sa deje z pohľadu konceptu Industry 4.0 je až do súčasného momentu zatiaľ plynulé a prirodzené. Preto je pre mňa slovo revolúcia v spojení s Industry 4.0 príliš silné slovo.

Slovensko na toto reaguje zatiaľ veľmi dobre. Sme trošku v závese za ČR, ktorá má už vlastnú koncepciu nazvanú Průmysl 4.0 (mimochodom podpísanú aj Angelou Merkelovou). Ale vidím aktívne kroky na ministerstvách, ktoré sa snažia vytvoriť podobné koncepty aj pre Slovensko. Prvotné verzie boli ale strašné. Teraz je to už o niečo lepšie, ale viem si predstaviť ešte mnohé zlepšenia. Som však rád, že sme to začali brať vážne a naozaj sa zaoberať tým, ktoré technológie vie Slovensko rozvíjať. Je to už celkom dobre definované a hlavne je dôležité, že nepreberáme všetko z konceptu I4.0. Čo mne však trošku vadí je, že sa príliš orientujeme na automobilový priemysel. Mali by sme mať možnosť podporiť aj iných hráčov z iných oblastí. Toto si snáď uvedomíme v ďalšom kroku.

Myslíte si, že roboti raz ovládnu svet? 

Verím, že raz ovládnu všetky činnosti, ktoré sa nám nechce robiť. 
 


prof. Ing. František Duchoň, PhD.

Profesor František Duchoň pôsobí ako profesor v odbore kybernetika na Ústave robotiky a kybernetiky Slovenskej technickej univerzity v Bratislave. Počas svojho štúdia sa venoval otázkam automatizácie, riadenia robotov s spracovania údajov zo snímačov. Aktuálne vedie Národné centrum robotiky, ktorého bol zakladteľom. V súčasnosti sa vo výskume venuje priemyselnej robotiky, mobilnej robotike a výrobným systémom. V týchto oblastiach je autorom takmer 200 publikácií a je spoluautorom niekoľkých patentov a úžitkových vzorov. Medzi jeho koníčky patrí šport, predovšetkým futbal, čítanie literatúry faktu, starostlivosť o dom a komunálna politika.