В 2030 году роботы могли бы исследовать инопланетные миры и проводить операции на другом конце земного шара. Робототехника - одна из самых быстроразвивающихся областей технологий, и она формирует будущее путешествий, работы и исследований. Периферийные достижения в области искусственного интеллекта, вычислительной техники и Интернета вещей помогают добиться еще большего прогресса. Робототехника содержит несколько захватывающих инноваций, которые будут играть центральную роль в повседневной жизни по всему миру.
Немногие технологии в новейшей истории были столь ожидаемыми, как автономные транспортные средства. Амбициозные ученые и инженеры веками разрабатывали технологию беспилотных автомобилей. На самом деле, в 1500-х годах Леонардо Да Винчи сконструировал тележку, которая могла двигаться сама по себе. Проект DARPA по созданию автономных транспортных средств в 2000-х годах вызвал волну современных исследований и разработок, связанных с беспилотными автомобилями.
Самоуправляемые автомобили становятся умнее с каждым годом, но в 2020-х годах они по-прежнему будут редкостью на дорогах. Что делает роботизированный транспорт сложной задачей, так это вычисления с искусственным интеллектом и человеческая случайность. Роботы лучше всего работают со структурированными, предсказуемыми данными. Человеческое поведение никогда не бывает определенным. Современные исследователи автономных транспортных средств разрабатывают модели искусственного интеллекта, которые могут точно и последовательно реагировать на препятствия на дороге, особенно на пешеходов.
В течение 2020-х годов эта уникальная ниша робототехники может, наконец, “преодолеть трудности” и стать мейнстримом. Tesla проложила путь к созданию элементарных технологий автономных транспортных средств с помощью своего режима автопилота. Это привело к разработке государственной политики регулирования самоуправляемых автомобилей и расширению их распространения. Другие ведущие компании, производящие беспилотные автомобили, также добиваются существенного прогресса.
В начале 2023 года Mercedes-Benz стал первым автопроизводителем, предложившим третий уровень автономности в США, что означает, что эти автомобили могут выполнять большинство задач вождения автоматически и являются первым уровнем, который вы действительно можете назвать “автономным”. Хотя разрыв между этим и полностью автономными транспортными средствами пятого уровня все еще велик, переход со второго уровня представляет собой существенный шаг вперед.
В 2030-х годах транспортные средства с роботизированным приводом могут появиться на дорогах крупных городов по всему миру. Эти автомобили сделают поездки более доступными и сократят выбросы вредных веществ в окружающую среду.
В образовательной робототехнике прямо сейчас внедряются некоторые забавные и захватывающие инновации. Пандемия COVID-19 побудила учителей и родителей проанализировать образование и роль технологий в обучении. Роботы уже давно являются ценными инструментами обучения в классе, особенно для STEM-образования. Эта роль будет только возрастать с годами и десятилетиями вперед.
Одним из самых увлекательных обучающих роботов является Moxie, разработанный компанией Embedded. Этот обучающий робот попал в заголовки газет, когда был выпущен в 2021 году, привлекая внимание своим уникальным дизайном и использованием искусственного интеллекта. Moxie создан как робот для социализации детей. Он помогает маленьким детям овладеть социальными навыками, эмпатией, критическим мышлением и общением.
Дети могут играть в игры с Moxie, читать с ним или даже вести естественные, непрерывные разговоры. Дружелюбное анимированное лицо робота отображает целый ряд выражений. Он запоминает предыдущие разговоры и может распознавать лица детей, позволяя им установить с ним настоящую связь. Роботы-компаньоны, такие как Moxie, вероятно, станут гораздо более популярными в ближайшие годы. Это особенно вероятно с ростом дистанционного обучения.
В будущем учителями и инструкторами могут стать роботы. На выставке CES 2020 Samsung STAR Labs анонсировала новаторский проект под названием NEON. Проект состоит из реалистичных моделей искусственного интеллекта с уникальными личностями, специальностями и даже полной физической внешностью. НЕОНЫ все еще находятся на очень ранней стадии разработки, но Samsung надеется, что однажды они возьмутся за повседневные роли, в том числе в качестве учителей.
Промышленная робототехника сейчас переживает настоящий бум. Текущие проблемы, стоящие перед производством и строительством, стимулируют развитие робототехники. Например, в строительной отрасли не хватает, по оценкам, 2,2 миллиона работников, но спрос на новые дома и инфраструктуру редко был выше. В аналогичном положении находится обрабатывающая промышленность с более чем 2,1 миллионами незаполненных рабочих мест, что составляет 1 триллион долларов потерянного дохода.
Роботы - идеальное решение этих проблем. Производство было одним из первых применений робототехники, и оно остается сильным кандидатом на повышение автоматизации. Структурированный, повторяющийся характер многих производственных задач упрощает интеграцию робототехники. Искусственный интеллект и Интернет вещей (IoT) приближаются к тому моменту, когда к 2030-м годам производство может быть на 100% автономным - от сборки до контроля качества. Рабочие места в этом секторе будут переключены на обслуживание и эксплуатацию роботов.
Роботы также улучшают жизнь строителей и обычных людей. Например, стартапы усердно работают над разработкой автономных строительных машин. Эти машины помогут работникам выполнять свою работу более безопасно и эффективно. Автономные автомобили могли бы даже снизить уровень стресса и травматизма. Китайская строительная компания добилась критического прогресса в 2021 году. Роботизированные машины для укладки дорожного покрытия вновь появились на участке самой оживленной автомагистрали Китая - скоростной автомагистрали Нанкин-Шанхай.
3D-печать - одно из самых захватывающих достижений в строительной робототехнике. Эта технология могла бы преобразить отрасль. Строительная 3D-печать существует уже несколько лет, но по-настоящему набрала обороты в 2020-х годах.
В 2021 году компания 3D-печати ICON объявила, что будет развивать крупнейший в мире район с 3D-печатью в Остине, штат Техас, который начнет строительство в 2024 году и примет заявки на заселение в следующем году. Этот проект состоит из 100 домов из экологически чистых материалов и солнечных панелей, встроенных в крыши. Этот первый крупный успех в строительной 3D-печати имеет решающее значение. Эта технология будет иметь первостепенное значение в будущем, тем более что спрос на новые дома продолжает расти по всему миру.
Здравоохранение сегодня является одним из передовых направлений робототехники, а инновации раздвигают границы науки и техники. Роботы преобразят медицину на годы и десятилетия вперед - от дистанционных роботизированных операций до медсестер с искусственным интеллектом. К 2030 году роботы могут стать обычным явлением в больницах по всему миру.
Роботизированная хирургия - одна из самых интересных ниш медицинской робототехники. В некоторых частях мира пациенты могут умереть из-за того, что у них нет доступа к врачу, который знает, как их лечить. Удаленные роботизированные операции могли бы изменить это. В 2022 году исследователи из Массачусетского технологического института анонсировали новую систему, которая позволит врачам дистанционно лечить пациентов с инсультом и аневризмой. При подобных состояниях время имеет решающее значение — пациенты не могут ждать, пока врач облетит полмира. Удаленная роботизированная хирургическая система Массачусетского технологического института может спасти жизни.
Роботы помогают и другими способами. Пандемия COVID-19 вызвала резкий рост спроса на роботов для ультрафиолетовой дезинфекции. Эти автономные машины перемещаются по зданиям, уничтожая бактерии и стерилизуя поверхности с помощью ультрафиолетового излучения. Это защищает всех, кто работает в больницах и проживает в них, и уменьшает распространение болезней.
Роботы могут даже начать помогать медсестрам в больницах и домах престарелых. В 2019 году команда исследователей из Тринити-колледжа Дублина протестировала прототип робота-медсестры по имени “Стиви” в учреждении в Вашингтоне, округ Колумбия, Стиви мог играть в игры с пациентами, разговаривать с ними и даже участвовать в вечере караоке. Этот робот уникален тем, что его искусственный интеллект также имеет встроенные функции ухода. Например, если пациент произнесет ключевое слово типа “помогите”, робот вызовет медицинскую помощь. В будущем роботы, подобные Стиви, могли бы способствовать социализации и психическому благополучию при уходе за пациентами, помогая медсестрам.
Робототехника способствует новым захватывающим достижениям в исследованиях - от морских глубин до поверхности Марса и за его пределами. Новые рубежи исследований особенно сложны, потому что они затрагивают области, в которых люди просто не могут обойтись без помощи передовых технологий.
Некоторые могут быть удивлены, услышав, что океаны Земли - одно из наименее исследованных мест в нашем уголке Солнечной системы. Ученые изучили менее 20% мирового океана. Для сравнения, ученые сфотографировали 99% поверхности Луны. Вероятно, в самых темных глубинах моря обитают целые виды, которые ученые еще даже не обнаружили. Роботы помогают исследователям пересекать эти области глубин, где давление воды слишком велико, чтобы аквалангисты могли его выдержать.
Среди этих невероятных проектов - робот Orpheus из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI). Orpheus предназначен для исследования подводных областей на глубине от 20 000 до 36 000 футов под поверхностью. Данные и изображения, которые сообщают эти роботы, помогут ученым изучить самые глубокие уголки океана. Orpheus мог бы проложить путь к исследованию других планет и спутников, на которых предположительно есть вода, включая спутник Сатурна Титан и спутник Юпитера Европу. Роботы вполне могли бы обнаружить инопланетную жизнь в этих мирах.
Рост робототехники, несомненно, изменит мир, но важно признать, что некоторые из этих изменений могут быть не идеальными. Хотя полномасштабное восстание роботов маловероятно, более широкое внедрение робототехники может привести к некоторым негативным последствиям, если организации не будут осторожны в подходе к этой технологии.
Первое негативное воздействие робототехники, которое многим приходит на ум, - это ее влияние на рабочие места. Исследование, проведенное в 2020 году, показало, что заработная плата снижается на 0,42%, а соотношение занятости к численности населения снижается на 0,2% на каждого добавленного робота на 1000 работников. Поначалу это может показаться незначительным, но на момент публикации исследования это означает потерю примерно 400 000 рабочих мест.
Стоит отметить, что исторически сложилось так, что технология создавала больше рабочих мест, чем уничтожала. Однако это изменение требует времени, а появляющиеся новые должности требуют иных навыков и опыта, чем те, которые забирают роботы. Это может оставить многих людей без работы и с сокращающимися возможностями без дальнейшего образования и опыта, даже если это означает рост занятости в будущем.
Повышенная автоматизация также может усложнить некоторые юридические ситуации. Кто несет ответственность за ущерб, если робот допустит ошибку и нанесет травму? Технически роботы - это всего лишь инструменты, поэтому разумно предположить, что это не может быть сама машина. Возлагается ли ответственность на производителя оригинального оборудования, пользователя, компанию, осуществляющую надзор за его использованием, или кого-либо еще? Законы должны адаптироваться достаточно быстро, чтобы предложить стандарт для таких ситуаций, иначе это может привести к значительным юридическим "серым зонам".
Возможное негативное влияние робототехники заслуживает внимания, но это не значит, что мы не должны развивать эту технологию. Скорее, эти опасения высвечивают области, которые разработчики и пользователи робототехники должны учитывать, чтобы позволить людям использовать роботов этично и безопасно.
Поскольку смена места работы является серьезной проблемой по мере того, как роботы становятся все более способными, предприятиям следует задуматься о том, как их автоматизация влияет на сотрудников. Предоставление возможностей переподготовки и повышения квалификации для приобретения работниками новых, ориентированных на технологии навыков поможет предотвратить увольнения и обеспечит завтрашнюю рабочую силу необходимым опытом. Примерно 93% организаций с эффективными программами повышения квалификации заметили, что это снижает текучесть кадров, так что этот сдвиг может помочь бизнесу по нескольким направлениям.
Предприятия и потребители также могут настаивать на ужесточении правового регулирования робототехники. Это начинается с установления конкретных стандартов ответственности в случаях травматизма, но законодателям следует также рассмотреть другие будущие последствия роботов для общества.
Когда-нибудь роботы могли бы стать водителями, компаньонами, коллегами, учителями, хирургами и первопроходцами в исследованиях. Возможности этой технологии будут только расти по мере того, как ученые и инженеры будут продолжать внедрять инновации и развивать робототехнику. Роботы уже являются центральной частью повседневной жизни во многих отношениях. Они, вероятно, улучшат качество жизни миллиардов людей и даже помогут достичь новых горизонтов на планете и за ее пределами.
