כיצד בינה מלאכותית משדרגת את תעשיית הרובוטים ומשנה את עתידנו?

הבינה המלאכותית (AI) והרובוטיקה מובילות היום מהפכה טכנולוגית רבת השפעה המזניקה קדימה את התעשיות המובילות. חידושי רובוטיקה ויישומם במסגרת רובוטים בתעשייה, מעלים את רף היכולות והאפשרויות שכבר היה במילא גבוה מאוד. מהפכות אלה אף משפיעות על חיי היום-יום בדרכים שונות, אם זה בתחבורה או בכניסתם של רובוטים לשימוש ביתי ואף ברובוטים בעלי מראה אנושי. רוצים לדעת עוד על השינוי העצום הזה? הינה כל המידע הרלוונטי.

מהי בינה מלאכותית ומהי רובוטיקה?

בינה מלאכותית (Artificial intelligence) ורובוטיקה הולכות היום ביחד במקרים רבים. אם רוצים להבין זאת יותר לעומק, כדאי להתחיל מהבנת כל אחד מהמונחים בפני עצמו:

מהי בינה מלאכותית?

בראשית ימי המחשבים והרובוטיקה, הבינה המלאכותית פותחה ברמה תאורטית בעיקר, כדי להוכיח שהדבר אפשרי וכדי לקדם פתרונות המאפשרים אותה. בהמשך, יכולות אלה שופרו ללא הכר ונמצאו בשבילן עוד ועוד שימושים מעשיים. מדובר על הרבה מעבר למימוש לוגיקה (בתוכנה או באלקטרוניקה) לשם ביצוע פקודות. בינה מלאכותית לוקחת את הדברים יותר לרמה של חשיבה ושל הפעלת שיקול דעת.

מהי רובוטיקה?

בהגדרה בסיסית ופשוטה, רובוטיקה היא תחום העוסק במכונות אשר מתפקדות באופן גמיש, בהתאם לנסיבות ולשיקולי ההחלטה שהוגדרו להן. כלומר, אפשר לראות זאת כשילוב של מכונה, חיישנים (להבנת הסביבה), תוכנה מתקדמת ו”בינה מלאכותית”.

איך בינה מלאכותית מחזקת את יכולות הרובוטיקה?

באמצעות “”generative AI, רובוטים מסוגלים ללמוד באופן מתוחכם ויעיל מתמיד ובכך לתת מענה גם למשימות מורכבות. אפשר לומר שזהו אופן פעולה יותר “אינטואיטיבי” המתבסס על למידה מהתנסויות. AI מאפשר גם לתכנת את הרובוטים באופן פשוט יותר ובשפה טבעית, ללא צורך בידע בתכנות ובכתיבת קוד.

איך AI משנה את תעשיית הרובוטיקה?

מעבר למגמות כלליות ולחידושים כמו generative AI, בינה מלאכותית משנה את עולם הרובוטיקה גם בדרכים הספציפיות האלה:

אלגוריתמים מתקדמים בתעשיית הרובוטיקה

מאז ומתמיד אלגוריתמיקה הייתה ועודנה חלק מרכזי וחשוב ביותר בעולם התוכנה. הרובוטים הם בין המכונות המתוחכמות ביותר שיש היום בעולם המודרני, ולכן פיתוח אלגוריתמים מתאימים בשבילם מציג אתגר גדול. בינה מלאכותית מאפשרת לרובוט לפעול באופן מתוחכם ביותר, כולל בסביבה שהיא יותר מאתגרת מבחינתו. לדוגמה, כאשר דרוש זיהוי של רכיב מסוים שעליו לקחת לשם פעולת הרכבה מסוימת. אם עד כה היה צורך להכין בשבילו מאגר נפרד של רכיבים כאלה, כעת אפשר לתת לו תפזורת רכיבים, אשר מתוכה הוא ידע לבחור את זה הדרוש לו בכל רגע. כלומר, היכולת לזהות חפצים במדויק, גם כאשר הם אינם מוצגים בפני עצמם או בזווית קלה לזיהוי.

למידה מדומה

אומנם, רובוטים יכולים ללמוד מהניסיון, אך הפעלתם לשם כך בסביבות פיזיות עשויה להיות יקרה, מסורבלת, ממושכת ולעיתים גם מסוכנת. הפתרון לכך הוא תרגול בסביבה מדומה. הדבר מתחבר גם למגמה המכונה Digital twins, שבה יוצרים לרובוט הפיזי מעין “כפיל” בתוכנה. הכפיל יכול להיות מופעל בסביבה וירטואלית, באופן גמיש, יעיל ובטוח, אשר מקל על ביצוע סימולציות ובדיקות שונות.

שיפור האינטראקציה בין רובוטים לבני אדם

בין בני אדם ורובוטים עשויה להיות אינטראקציה מורכבת מאוד, בדומה לאינטראקציה בין אנשים למחשבים בכלל. זו היא למעשה תקשורת דו כיוונית, כך שהרובוט נדרש להבין הנחיות ובמקביל, הוא יכול לספק בעצמו מידע ואף לשאול שאלות. כל זאת, יכול להתבצע היום באופן טבעי מתמיד, והכוונה למה שנתפס כ”טבעי” מצד מפעילי הרובוט, בעיקר שימוש בדיבור.

Collaborative robots (או קובוטים) הם רובוטים שנועדו לעבוד בקרבת בני אדם, באופן בטוח ויעיל. התפתחות מעניינת מבחינה זו מציג ה-Mobile Manipulator Robot, (הנקרא גם Mobile manipulators או MoMa או Mobile Cobot או Mobot). זהו למעשה שילוב של קובוט ורובוט נייד, אשר מצויד במערכות ראייה וניווט ומנוהל בסיוע AI. ה-Mobot מסוגל להסתובב במפעל בין נקודות שונות ולתפקד באופן גמיש מאוד. הוא מתאים למשל לעבודות סידור, הרכבה או העברת חפצים ממקום למקום. רובוט זה מספק פרודוקטיביות משופרת וגמישות באפשרויות שגם מובילה ל-ROI (החזר השקעה) מהיר, לצד יתרונות הבטיחות של הקובוט.

השפעת בינה מלאכותית על התעשייה

אף שבינה מלאכותית אינה דבר חדש, ההתפתחויות המרשימות שרואים בה בשנים האחרונות משפיעות על התעשייה בדרכים רבות:

מפעלים חכמים לניהול משאבים מתקדם יותר

ניהול מפעלים הוא תחום מורכב מאוד, אשר אפשר לפשט היום בעזרת טכנולוגיות כגון Internet of Things ובינה מלאכותית. כך משיגים מה שמכונה לעיתים בשם “מפעל חכם” ומאפשר למצות את הפוטנציאל של אוטומציה למפעלים, אופטימיזציית משאבים, שיפור בקרת האיכות וייעול תהליכי הייצור. אפשר להוסיף לכך את התחום המעניין של Predictive maintenance, אשר מנתח מידע קיים על תפקוד מכונות שונות לשם חיזוי מוקדם של תקלות. גישה זו מוטמעת היום ברובוטים עצמם, המנטרים את מצבם ומתריעים על הצורך בתחזוקה.

אוטומציה חכמה לשיפור ייצור

בינה מלאכותית משתלבת היום בתהליכי ייצור בדרכים שונות וחדשניות. רואים זאת בין השאר במסגרת אוטומציה רובוטית וכן אוטומציה תעשייתית, באופן המסייע לשיפור הייצור, להפחתת עלויות הייצור ולשיפור איכות המוצרים.

דוגמאות יישומיות בתעשייה

רובוטיקה מתקדמת מקבלת ביטוי היום בתעשיות רבות. רואים אותה למשל בעולם ייצור הרכב, שהוא תחום ייצור בולט מאוד מבחינה היסטורית ביישום חידושי רובוטיקה. תהליכי לוגיסטיקה שונים נהנים גם הם מיכולת השינוע והסידור של הרובוטים. כך גם עולם האלקטרוניקה שזקוק לפתרונות ייצור מדויקים, מהירים ונקיים.

בינה מלאכותית ורובוטיקה בתחום הבריאות

עולמות הבריאות והרפואה חיוניים מאוד לחברה האנושית ולכן מושקעים בהם סכומי כסף גדולים ומאמצי פיתוח רבים ומתמשכים. הדבר מתבטא לאחרונה גם בטכנולוגיות של בינה מלאכותית ורובוטיקה.

רובוטים רפואיים

הציבור אולי לא מודע לכך, אבל רובוטים מיושמים ברפואה זה שנים רבות. דוגמה בולטת מספקת המערכת הכירורגית דה וינצ’י (“רובוט דה וינצ’י”), אשר נמצאת בשימוש משנת 2000. זהו רובוט ניתוחים שנשלט בזמן אמת בידי מנתחים. התחום כולו נמצא בהתפתחות מתמדת, כולל לגבי פעילות אוטונומית של הרובוטים בניתוח ובהרחבת היכולות מבחינת סוגי ניתוחים. מצד אחד, יש לכך יתרונות רבים, בהם שרובוט ניתוח עשוי לתפקד באופן מדויק יותר מרופא אנושי, הוא אינו זקוק להפסקות מנוחה ואינו מאבד ריכוז. מצד שני, ניתוח אינו דבר של מה בכך ולכן תחום זה מתקדם באיטיות יחסית.

ניתוח נתונים רפואיים לזיהוי מוקדם של מחלות

בדומה ל-Predictive maintenance שהזכרנו קודם בהקשר תחזוקת מכונות, אפשר לנתח גם נתוני בריאות אנושיים כדי לזהות מחלות שונות בשלב מוקדם ככל האפשר. הטכנולוגיה המודרנית מאפשרת לנתח במהירות היקפי מידע גדולים מאוד, כאשר AI מסייע לעשות זאת באופן היעיל ביותר.

תמיכה וטיפול לאוכלוסיות מיוחדות

אוכלוסיות בעלות מוגבלויות שונות עשויות לקבל סיוע מהיכולות המשלימות של רובוטים (ברמה הפיזית) ושל תוכנות שונות. בשני המקרים, גם בינה מלאכותית עשויה להשתלב בכך ולסייע.

רובוטיקה מבוססת AI בחיי היום-יום

ה-AI מוכר לכולנו היום מהחיים הפרטיים, הודות למגוון כלי עזר ממוחשבים הזמינים דרך האינטרנט או בטלפונים החכמים כעוזרים אישיים. רובוטיקה כוללת היבט פיזי חשוב ולכן היא נכנסת לשימוש פרטי בצורה איטית יותר. אך כבר רואים זאת בשטח.

תחבורה חכמה – כלי רכב אוטונומיים

כלי רכב אוטונומיים נמצאים בתהליך פיתוח ושילוב הדרגתי בכבישים. מידת האוטונומיה שלהם בשטח עדיין אינה מלאה, מאחר שיש לכך השלכות בטיחות קריטיות. לכן רכב אוטונומי עדיין אינו מותר לשימוש בכל מקום בעולם ובכל סוג כביש. עם זאת, בינה מלאכותית מסייעת מאוד בקידום התחום והתפתחותו בכלל מהירה למדי.

פתרונות סביבתיים לאיכות הסביבה

נושא איכות הסביבה מציג אתגרים רבים, אשר הפתרונות שלהם הם במקרים רבים טכנולוגיים. גם בכך משתלבות ה-AI והרובוטיקה באופנים מעניינים ושימושיים. לדוגמה: רובוט במפעל מחזור, אשר מפריד פסולת מסוגים שונים.

רובוטים ביתיים לשימוש יומיומי

רובוטים כבר מסוגלים לבצע משימות ניקוי שונות בבתים, לקפל כביסה או לפטרל למטרות אבטחה. אך יש גם עדיין לא מעט אתגרים בדרך לשילוב נרחב של רובוטיקה בסביבה ביתית, כגון מחיר הרובוטים. מצד שני, כבר רואים בכך לא מעט פריצות דרך, כמו הצלחתם הגדולה של שואבי האבק הרובוטיים הביתיים.

מגמות עתידיות ברובוטיקה מבוססת AI

מעבר למגמות שהזכרנו עד כאן, יש מגמות נוספות המשפיעות ועוד ישפיעו בעתיד. חלקן מגמות שהן המשך המגמות שנראות כעת. למשל צורך פוחת במעורבות של מפעיל אנושי בפעילות הרובוט. מגמות אחרות הן חדשות יותר, כמו המגמה המעניינת של רובוטים דמויי אדם. רובוטים בעלי מראה אנושי (“יומנואידים”) מצוידים במנגנוני דיבור טבעי, נעים באופן המחקה תנועת אדם וכמובן מעוצבים באופן שנראה אנושי מתמיד. אפשר לחשוב שהיבטים אלה ישפיעו יותר ברובוטיקה לשוק הביתי, מאחר שבסביבת ייצור חשובה יותר יכולת העבודה ופחות המראה החיצוני. אך למעשה, המבנה דמוי האדם (שתי רגליים ושתי ידיים) הוא בעל יתרונות רבים גם במפעלים.

השפעת הבינה המלאכותית על תעשיית הרובוטים היא גם חלק ממכלול רחב של מגמות טכנולוגיות חשובות שרואים היום. לדוגמה: אלה 3 מגמות בולטות בתחום האוטומציה: אוטומציות בתוכנה, אשר מתבטאות למשל בצ’אט בוטים. אוטומציה המבוססת מידע ויזואלי ממצלמות, אם זה ברכבים לשם שיפור בטיחות הנהיגה וכמובן בתחום הרובוטיקה, שבו השימוש במצלמות חשוב ובולט זה שנים. ובעולם העבודה – נכונות שנחלשת לעבוד בעבודות מונוטוניות בשכר נמוך, אשר מעודדת שימוש ברובוטיקה.

לסיכום

אין ספק כי בינה מלאכותית ורובוטיקה ימשיכו להיות חשובות ורבות השפעה בתעשייה המודרנית. תחומים אלה יקבלו ביטוי במגוון גדל והולך של פרויקטים איכותיים, כגון הפרויקטים של חברת ארק אוטומציה.