Jak uczą się roboty? Techniki uczenia maszynowego
Szybki rozwój środowiska 5G, technologii komunikacyjnych, sztucznej inteligencji
i uczenia maszynowego umożliwiają zastosowanie inteligentnych algorytmów do rozwoju robotów przemysłowych o zupełnie nowych funkcjonalnościach. A nowe możliwości oznaczają nowe zastosowania, wspierające rozwój przemysłu
i podnoszące opłacalność produkcji.
Roboty przemysłowe wykonują automatycznie różnego typu zadania, przyjmując polecenia i realizując odpowiadające im funkcje w oparciu o procedury programów lub wykorzystując technologię sztucznej inteligencji. Jednak zdolność robotów do wykonywania zaprogramowanych zadań zależy w dużej mierze od dokładnego wykrywania celów oraz identyfikowania tych zadań, a więc od systemu wizyjnego.
Przełomowa technologia AI
Różne, zmieniające się typy produkcji i produktów sprawiają, że tradycyjne metody pozycjonowania oraz rozpoznawania charakteryzują się poważnymi błędami oraz niską dokładnością. Z tego też względu w złożonych środowiskach wiele zadań jest wciąż wykonywanych manualnie.
– Dlatego tak przełomowa okazała się technologia głębokiego uczenia (deep learning), która umożliwiła analizę różnego typu danych, jak np. obraz czy odczyt siły z czujników zamontowanych na robocie. Zastosowanie metod głębokiego uczenia pozwala na tworzenie bardziej generycznych i odpornych rozwiązań do montażu elementów na liniach produkcyjnych. W związku z tym, we współczesnej robotyce z powodzeniem stosuje się algorytmy wizyjne do wyznaczania lokalizacji oraz planowania trajektorii ruchu ramienia robota – tłumaczy Grzegorz Bartyzel, specjalista ds. AI z firmy FITECH.
Po co robotowi sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe?
Sztuczna inteligencja pomaga robotowi przemysłowemu wykrywać i chwytać różnego typu obiekty pomimo różnic w kształcie. – Dlatego doskonałym przykładem uczenia maszynowego jest np. lokalizacja elementów do pobrania w przestrzeni roboczej robota albo stanowisko do zapewnienia kontroli jakości PCBA na liniach produkcyjnych w fabrykach elektroniki – wylicza ekspert z FITECH.
Bez uczenia maszynowego automatyzacja przy dużej liczbie typów części nie byłaby opłacalna, ponieważ wymagałaby nieustannej ingerencji ze strony inżyniera produkcji. Jednak roboty wykorzystujące technologie AI mogą pobierać obrazy nowych części np. z chmury danych, a następnie z powodzeniem chwytać oraz manipulować nowymi elementami.
3 obszary wykorzystania sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego w robotyce
Sztuczna inteligencja wykorzystywana jest głównie w trzech obszarach robotyki, dzięki którym zastosowania robotów stają się coraz bardziej funkcjonalne, a także bardziej opłacalne. Są to:
- Systemy wizyjne: sztuczna inteligencja pomaga robotom rozpoznawać obiekty z dużo większą dokładnością i wykrywać przedmioty, których wcześniej nie „widziały”.
- Systemy sterowania ruchem: dzięki algorytmom sztucznej inteligencji, które pomagają robotom ustalić najlepszą pozycję i orientację chwytanego obiektu, oraz trajektorię optymalnego ruchy ramienia robota.
- Dane: algorytmy sztucznej inteligencji dają robotom i systemom dostęp do olbrzymich ilości danych, które pozwalają określić czysto fizyczne oraz logistyczne wzorce i odpowiednio na nie reagować.
Co nas czeka w przyszłości?
Jeśli chodzi o zastosowania w robotyce, sztuczna inteligencja z wolna wkracza w procesy przemysłowe, ale już teraz wywiera istotny wpływ na procesy produkcji oraz rozwiązania logistyczne. Tworzone systemy pozwalają budować całkowicie zautomatyzowane linie produkcyjne, zautomatyzowane stanowiska kontrolne oraz zautomatyzowane rozwiązania logistyczne. – To nowa era automatyzacji procesów przemysłowych, która może przynieść przedsiębiorstwom realne korzyści i pozwala osiągnąć przewagę konkurencyjną – podkreśla Grzegorz Bartyzel z FITECH, firmy, która jest inteligentnym elementem tego procesu.
Obecnie w inteligentnej robotyce pojawiła się nowy trend, zwany głębokim uczeniem ze wzmocnieniem (deep reinforcement learning), gdzie roboty same uczą się wykonywać zadane im zadania. To rozwiązanie w przyszłości może znacząco zredukować ingerencje inżyniera w konfiguracje procesów przemysłowych. Jest to na razie na wczesnym stadium rozwoju, dlatego póki co trudno przewidzieć efekty finalne tych prac.
Najszybciej newsy trafią do Internetu. Zmiany w stanie prawnym lub projekty, które mają szansę wejść w życie, branżowe nowinki, informacje o nowych technologiach, produktach – portale internetowe są miejscem, gdzie na nie trafimy. Tak jak w przypadku niebranżowych mediów internetowych, mamy zagwarantowaną szybkość dostarczania informacji. Poszerzanie swojej wiedzy poprzez lekturę branżowej prasy, książek i stron internetowych wydaje się być oczywistą ścieżką samodzielnego rozwoju swojego życia zawodowego.
W zależności od naszych potrzeb, nastawienia, upodobań itp. warto sięgać po autorów, których styl pisania, charakter ujmowania tematu nam się podobają i po prostu do nas przemawia. Nie ma potrzeby zmuszać się do czytania czegoś, co nam się zwyczajnie nie podoba. Wszak lektura ma nam sprawiać satysfakcję i przyjemność, a nie tylko dostarczać wiedzy.
Słowo pisane to nieoceniony sposób na rozpowszechnianie informacji. Pamięć ludzka jest ulotna, o czym często przekonujemy się aż za dobrze. Dzięki lekturze zyskujemy dostęp do informacji, do których możemy się praktycznie w każdej chwili odwołać i potraktować je jako swoisty pewnik, także w sytuacjach spornych czy przy wyjaśnianiu nieścisłości. Tego komfortu nie mamy w przypadku sięgania po informacje przekazane drogą ustną, które są uważane za mniej wiarygodne. Większe zaufanie do zanotowanych informacji kosztem tych powiedzianych i usłyszanych to efekt uboczny rewolucji Gutenberga.
Czytanie jest czynnością angażującą nasz mózg – można to tak w skrócie ująć, bez wchodzenia nadmiernie w medyczne szczegóły. „Muszę przemyśleć to co przeczytałem/przeczytałam” – często w ten sposób podsumowujemy lekturę (chyba, że była ona dla nas bardzo nieangażująca na poziomie intelektualnym, emocjonalnym, nie dostarczyła nam żadnych nowych informacji itp.). Dzięki czytaniu wpadniemy na nowe pomysły, kreatywne sposoby rozwiązania problemów, nowe ujęcia starego i dobrze znanego tematu. Opisany przez autora case study może stać się inspiracją do wykorzystania przez analogię pewnych rozwiązań w nowym kontekście. Osobną kwestię, choć wartą wspomnienia, stanowią teksty, które nie są inspiracją w sensie zawodowych, a przede wszystkim w zakresie samorozwoju. Z doświadczenia mogę napisać, że świetnie w tej kwestii sprawdzają się biografie znanych ludzi, których osiągnięcia lub ścieżka życia z jakiegoś powodu budzą nasz podziw czy po prostu zainteresowanie. Recepty na sukces od A do Z na skalę Billa Gatesa w takiej biografii raczej znajdziemy (zresztą wtedy cena takiej książki była inna), ale coś, co może pchnąć nasze myślenie o swojej działalności, zachęcić do odejścia z pracy na etacie i założenia własnej firmy, przemodelowania swojej oferty, wpłynięcia na sposób komunikowania się z klientami itp. Możliwości jest tu naprawdę sporo i warto je wykorzystać. Funkcję inspiracji może pełnić biografia nie tylko kogoś z naszej branży, do tego celu potrafią się też nadawać nieźle życiorysy artystów, którzy zazwyczaj w życiu nie mieli lekko.
Najszybciej newsy trafią do Internetu. Zmiany w stanie prawnym lub projekty, które mają szansę wejść w życie, branżowe nowinki, informacje o nowych technologiach, produktach – portale internetowe są miejscem, gdzie na nie trafimy. Tak jak w przypadku niebranżowych mediów internetowych, mamy zagwarantowaną szybkość dostarczania informacji. Poszerzanie swojej wiedzy poprzez lekturę branżowej prasy, książek i stron internetowych wydaje się być oczywistą ścieżką samodzielnego rozwoju swojego życia zawodowego.
W zależności od naszych potrzeb, nastawienia, upodobań itp. warto sięgać po autorów, których styl pisania, charakter ujmowania tematu nam się podobają i po prostu do nas przemawia. Nie ma potrzeby zmuszać się do czytania czegoś, co nam się zwyczajnie nie podoba. Wszak lektura ma nam sprawiać satysfakcję i przyjemność, a nie tylko dostarczać wiedzy.
Słowo pisane to nieoceniony sposób na rozpowszechnianie informacji. Pamięć ludzka jest ulotna, o czym często przekonujemy się aż za dobrze. Dzięki lekturze zyskujemy dostęp do informacji, do których możemy się praktycznie w każdej chwili odwołać i potraktować je jako swoisty pewnik, także w sytuacjach spornych czy przy wyjaśnianiu nieścisłości. Tego komfortu nie mamy w przypadku sięgania po informacje przekazane drogą ustną, które są uważane za mniej wiarygodne. Większe zaufanie do zanotowanych informacji kosztem tych powiedzianych i usłyszanych to efekt uboczny rewolucji Gutenberga.
Czytanie jest czynnością angażującą nasz mózg – można to tak w skrócie ująć, bez wchodzenia nadmiernie w medyczne szczegóły. „Muszę przemyśleć to co przeczytałem/przeczytałam” – często w ten sposób podsumowujemy lekturę (chyba, że była ona dla nas bardzo nieangażująca na poziomie intelektualnym, emocjonalnym, nie dostarczyła nam żadnych nowych informacji itp.). Dzięki czytaniu wpadniemy na nowe pomysły, kreatywne sposoby rozwiązania problemów, nowe ujęcia starego i dobrze znanego tematu. Opisany przez autora case study może stać się inspiracją do wykorzystania przez analogię pewnych rozwiązań w nowym kontekście. Osobną kwestię, choć wartą wspomnienia, stanowią teksty, które nie są inspiracją w sensie zawodowych, a przede wszystkim w zakresie samorozwoju. Z doświadczenia mogę napisać, że świetnie w tej kwestii sprawdzają się biografie znanych ludzi, których osiągnięcia lub ścieżka życia z jakiegoś powodu budzą nasz podziw czy po prostu zainteresowanie. Recepty na sukces od A do Z na skalę Billa Gatesa w takiej biografii raczej znajdziemy (zresztą wtedy cena takiej książki była inna), ale coś, co może pchnąć nasze myślenie o swojej działalności, zachęcić do odejścia z pracy na etacie i założenia własnej firmy, przemodelowania swojej oferty, wpłynięcia na sposób komunikowania się z klientami itp. Możliwości jest tu naprawdę sporo i warto je wykorzystać. Funkcję inspiracji może pełnić biografia nie tylko kogoś z naszej branży, do tego celu potrafią się też nadawać nieźle życiorysy artystów, którzy zazwyczaj w życiu nie mieli lekko.
Czytanie uspokaja i spowalnia bicie serca. Wystarczy 6 minut czytania, żeby zredukować uczucie stresu aż o 60%! Co ciekawe, czytanie książek redukuje stres: o 68% bardziej od słuchania muzyki, o 300% bardziej od wyjścia na spacer i aż o 600% bardziej od grania w gry komputerowe.
Podczas czytania powieści mamy mnóstwo rzeczy do zapamiętania – imiona bohaterów, ich charaktery, motywacje, historie, związki z innymi postaciami, miejsca, wątki fabularne, szczegóły… Tymczasem w mózgu tworzą się nowe synapsy, a te istniejące się wzmacniają. Dzięki czytaniu nasza pamięć pozostaje w dobrej kondycji.
Postaci fikcyjne mogą stanowić takie samo źródło inspiracji co spotkanie z żywym człowiekiem. Inspirować może wszystko – aktywności, którym się oddają, miejsca, które odwiedzają, decyzje, które podejmują…
Mając przed oczami tylko literki, sami musimy wizualizować sobie to, co dzieje się w książce – nieczęsto są to nawet rzeczy, których nie możemy zobaczyć w świecie rzeczywistym! Czytanie, stymulując prawą półkulę mózgu, rozwija naszą wyobraźnię.
Czytanie powieści wymaga od nas skupienia uwagi przez dłuższy czas, co zdecydowanie poprawia naszą zdolność do koncentracji.
Im więcej czytamy, tym większy mamy kontakt z różnorodnym, a nawet zupełnie nowym dla nas słownictwem. Taki kontakt samoistnie poszerza nasz własny zasób słów.
Warto czytać książki, żeby utrzymać swój mózg w dobrej formie. Mole książkowe mają 2,5 raza mniejszą szansę na rozwój Alzheimera, czytanie spowalnia także starczą demencję.
Czytanie różnych książek na te same tematy pozwala nam poznać i porównać różne punkty widzenia, spojrzeć na rzeczy z różnej perspektywy, a w rezultacie rozwinąć nasz własny światopogląd.
Warto czytać, żeby rozwijać własną empatię. Zaangażowanie w fikcję literacką pozwala nam na postawienie się na miejscu drugiego człowieka i zrozumienie go.
Aż 82% moli książkowych przekazuje pieniądze i dobra materialne dla organizacji charytatywnych. 3 razy częściej niż osoby nieczytające są aktywnymi członkami tych organizacji.
Książki to ogromne skarbnice wiedzy. Tutaj nie trzeba dodatkowych argumentów.
Szczególnie, jeśli czytasz np. takie kryminały od Agathy Christie. Rozwiązywanie zagadek wymaga analizowania wydarzeń, faktów, motywacji postaci, stawiania tez, weryfikowania założeń… Zdecydowanie rozwija to zdolność do krytycznego i analitycznego myślenia.
Im więcej czytasz dobrych pisarzy, tym lepiej możesz rozwijać własny styl. Nie wspominając o tym, że częsty kontakt z tekstem pisanym uczy poprawności gramatycznej czy ortograficznej.
Stworzenie wieczornego rytuału z książką daje naszemu ciału sygnał, że pora się zrelaksować i przygotować do snu.
Czytanie pozwala nam postawić się w różnych sytuacjach, w których na co dzień do tej pory się nie znaleźliśmy. Otwiera nas na nowe doświadczenia i rozszerza horyzonty, kształtując nas samych.
