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.
Nie ma wątpliwości, że czytanie wpływa w znaczącym stopniu na nasz umysł. Choć statystyki nie są pozytywne i pokazują, że coraz więcej osób zamiast papierowej lektury wybiera Internet jako podstawowe źródło informacji, bez wątpienia to właśnie czytanie książek pogłębia zasób słownictwa, uczy ortografii, interpunkcji, pozwala na dogłębne poznanie problemu, poszerza wiedzę. Czasami wystarczy kilka minut dziennie, by w ciągu roku przeczytać wiele wartościowych książek.
Czytanie wzbogaca słownictwo, co znacznie pomaga w opisywaniu swoich uczuć i myśli. Ludziom często umyka jakiś wyraz lub chcą coś powiedzieć, ale nie potrafią ubrać tego w słowa. Na szczęście można nad tym pracować, a czytanie jest najlepszym ćwiczeniem. Warto czytać książki zarówno podczas nauki czytania, jak i wtedy, kiedy ta umiejętność została opanowana do perfekcji. Poza tym dobrze jest zwrócić uwagę na dzieła wybitnych, polskich i zagranicznych pisarzy, którzy są prawdziwymi mistrzami we władaniu języka.
Czytanie książek to także doskonała stymulacja dla mózgu. Czytając, tworzymy w głowie obrazy, łączymy nową wiedzę z tym, co już jest nam znane. Podczas czytania lektury, neurony są nieustannie zmuszane do wysiłku, co przekłada się na lepszą pamięć.
Dlaczego warto czytać książki? Czytanie działa uspokajająco. Jeżeli wybierzesz książkę, która naprawdę Cię interesuje, stres dnia codziennego odejdzie w zapomnienie. Książki biznesowe czy poradniki warto czytać rano. Natomiast wieczorem, przed snem wybieraj powieści — ułatwi Ci to zasypianie.
Ludzie, którzy czytają, są mądrzejsi. Nie bez powodu mówi się o kimś, kto posiada wartościową wiedzę, że jest „oczytany”. Książki pozwalają na poprawę wielu aspektów swojego życia — od biznesu, poprzez relacje z innymi, po psychologię. Warto czytać książki, ponieważ to właśnie lektura sprawia, że człowiek poszerza swoje horyzonty i staje się jeszcze bardziej inteligentny.
Książki potrafią zainspirować. Czasami znajdujemy się w takim punkcie swojego życia, że nie wiemy, w którą stronę warto pójść. Dlaczego warto czytać książki? W lekturze może zainspirować wszystko — postawa głównego bohatera, odwiedzane miejsca, podejmowane decyzje, aktywności.
Czytanie książek rozwija wrażliwość na sztukę i na innych ludzi. Ludzie, którzy czytają, 3 razy częściej odwiedzają muzea, a 2 razy częściej sami malują, piszą lub fotografują. Dzięki książkom rozwija się także empatia. Angażujemy się w fikcję literacką i potrafimy postawić się na miejscu drugiego człowieka, a także go zrozumieć.
Książki wpływają także na większe zdolności analityczne. Osoby, które czytają kryminały, wymagające rozwiązywania zagadek, analizowania faktów, stawiania tez, rozwijają w sobie zdolność krytycznego i analitycznego myślenia. W tym przypadku szczególnie polecamy klasyki polskich kryminałów. Pamiętaj, że warto czytać książki już od najmłodszych lat, aby zauważyć pozytywny wpływ czytania w dorosłym życiu.
Częstsze sięganie po lekturę to także rozwijanie własnego stylu. Warto wybierać książki uznanych pisarzy, dzięki którym nauczymy się poprawności gramatycznej oraz ortograficznej. To jedna z najważniejszej korzyści, wynikającej z czytania książek, którą z pewnością doceni każdy dorosły, który już jako dziecko namiętnie czytał książki.
Dzięki czytaniu możemy postawić się w różnych sytuacjach i wyobrażać sobie, co zrobilibyśmy na miejscu bohatera. Otwieramy się tym samym na nowe doświadczenia czy wyzwania, rozszerzamy horyzonty, kształtując własną osobowość. Ponadto dziecko, czytające mądre powieści przygodowe może nauczyć się pozytywnych zachowań, które w dorosłym życiu mogą nie raz uratować człowieka z opresji.
Według badań przeprowadzonych przez amerykańską agencję wspierającą sztukę — NEA — ludzie, którzy regularnie czytają, znacznie bardziej angażują się obywatelsko oraz kulturowo. Co więcej, czytelnicy mają większą swobodę i łatwość wypowiedzi
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.
