S krokovými motory dobrého robota nepostavíte.

18. července 2017 v 5:29 | Petr |  Roboti
Při psaní článku o tom, že navzdory snům o "nekonečné rychlosti" technické evoluce během technologické singularity - tato poběží maximálně tou rychlostí jakou "umělá inteligence" stihne své nápady testovat jsem se opět zamyslel nad mým oblíbeným tématem - zvířátka jako roboti a roboti jako zvířátka.

Tedy co je potřeba k přežití hmyzu - nějaká čidla ( často dosti vyspělá ) která detekují důležité věci - něco málo světa okolo, potravu, sexuální partnery, predátory a jiná nebezpečí. Takový brouk, který má mozek zvíci 1 / 100 000 velikosti lidského nepotřebuje produkovat filosofické traktáty. Někdy stačí i brutálně jednoduchý datový procesing na principu "taxe".

Příklad "fototaxe" - svítíte li hmyzu do levého oka - pravé nožičky kmitají rychleji - to je "pozitivní fototaxe" neboli "cesta za světlem". Jiste jě vám jasné, že existuje i "negativní fototaxe" kdy svícení do levého oka vede k rychlejšímu kmitání levých nožiček a brouk se tím odvrací od světla. Totéž reakce na chemické podněty alias "chemotaxe" na jejímž principu : "čmuchání feromonů" levým a pravým tykadlem často funguje sex. Jestli vám to připadá primitivní vězte, že "psí čenich" má jen tři rozdíly oproti lidskému
  1. Je mnohem citlivější
  2. dovede lépe pracovat s nepatrnými rozdíly intenzity pachů ( běžela srna zleva doprava nebo zprava doleva
  3. psi dovedou čichat každou nosní dírkou zvlášť - tedy vnímají rozdíl pachů zleva a zprava a na tomto jednoduchém pricnipu "pozitivní divočáko-taxe" naženou pánečkovi nedělní oběd.
Jasné ? V čem je tedy problém ? Máme brouka, který má vysoce sofistikovaná čidla, brutálně jednoduché plánování chování často na principu nejprimitivnějších reflexů a potom musí mít vysoce rozvinutou motoriku. Jinými slovy - na nalezení partnerky stačí chemotaxe založená na pár desítkách neuronů - problém je jak na cestě neupadnout, umět se převrátit ze zad zpátky na nohy, nikde se do ničeho nezamotat, neutopit se atd. ERGO brouci jsou postavení takto : velice pečlivě konstruovaná čidla, primitivní ( až nulové ) plánování trasy a pečlivě řízená motorika.
To je prakticky zrcadlově obráceně než to dělají inženýři robotici, ale pro naprosto důkladné objasnění probereme ještě situaci u člověka. "Výpočetní výkon" na jednotku plochy mozkové kůry se zdá být konstantní - ergo jak velká oblast mozku řídí danou funkci tak velký výpočetní výkon teto funkci "matička evoluce věnovala". Jasné ?

Proto mrkněte na obrázek mozku. Červeno-modře vybarvené oblasti jdoucí od středu šikmo dozadu jsou hlavní motorické a senzitivní oblasti mozku, které ohraničují "centrální rýhu" Kouzlo je v tom, že veškerá mozková hmota, co je od centrální rýhy dozadu se věnuje různým levelům analýzy dat z čidel - neboli smyslovému vnímání. Naopak VEŠKERÁ mozková hmota která je od centrální rýhy směrem dopředu se věnuje různým levelům plánování a řízení pohybu. Podíváte li se na obrázek zjistíte že "centrální rýha" se takto nejmenuje nadarmo, protože děli mozek na přibližně stejně velké poloviny. STEJNĚ VELKÉ - neboli analýze dat věnuje mozek stejnou kapacitu jako plánování pohybu.

Teď rozkliněte zdrojové texty posledního software vašeho posledního robota a spočtěte kolik řádek kódu se věnuje čidlům a plánování a kolik se věnuje řízení pohybu - a pak mluvte ! Právě proto různé "obezličky" které robotikům umožňují ignorovat důkladné řízení pohybu vedou k zaostalosti robotů a de-facto vedou k "Moravcovu paradoxu" - jakože krokovými mototy ( bez zpětné vazby ) řízený CNC obráběcí stroj, nebo 3D tiskárna je "táákhle" přesnější než člověk, ale jen do té doby dokud se nepokazí a není třeba povolit tu "zatraceně špatně přístupnou" matičku vzadu vlevo dole. Kvůli takovým matičkám - nedostupným rameni se 3 krokovými motory zatím nemáme roboty-opraváře, ze stejného důvodu nemáme robotické zdravotní sestry, robotické pradleny, robotické kuchařky, robotické automechaniky a spoustu dalších, které skutečně budeme mít asi až "konstrukci robotů převezmou roboti", kteří nebudou líní dát robotickému chapadlu 100 kloubů 100 motorů a 100 jader procesoru řídících jejich pohyb.

Na závěr Historka č. 1. amatérský malíř a pastýř ovcí Giotto di Bondone žádal o zakázku na portrét papeže Bonifáce VIII. když se papežovi zástupci ptali proč bychom měli dát zakázku vám - nýmandovi ze salaše - vzal uhel a na stěnu namaloval kruh, který byl tak přesný, že ani přineseným kružítkem nezjistili žádnou měřitelnou odchylku - tak zakázku dostal a pak mnoho dalších a dnes je znám jako jeden z prvních malířů, kteří zcela realisticky namalovali Haleyovu kometu jako "Betlémskou hvězdu" na stěnu kaple Scrovegni v Padově.

Historka č. 2. u prvního robota jsem chtěl předvést jak "dělají motoriku" biologicky vzdělaní konstruktéři robotů - tak jsem vyrobil ultra složitý software, který jezdil robotem po hladce navazujících úsecích parabolických oblouků - a v kategorii "volná jízda" na robotickém dni roku 2005 se mi dostalo komentáře : "naše kočka taky umí kličkovat po místnosti". Neboli Moravcův paradox podporuje sám sebe. Nezanedbatelné množství veřejnosti a pravděpodobně i nezanedbatelné množství kapitánů průmyslu si myslí že "i blbé zvíře se umí pohybovat plynule", ale "cukání po zubaté čáře", silou krokových motorů, bez zpětné vazby, to vyžaduje "opravdového robota" - což mimochodem naznačuje, že robotická motorika se jen tak nezlepší a to ani tam, kde by k tomu byly podmínky, jako třeba u robotů od Boston dynamics v soutěži "DARPA robot challenge".
 

5 lidí ohodnotilo tento článek.

Aktuální články

Reklama