KOGNITIVNI ROBOTI I

KAKO (PRE)ŽIVJETI S NJIMABojan Jerbić

Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveučilište u Zagrebu

Zagreb, 2017.

SVJETSKI BDP (2016): 75.212,696 MILIJARDI USD

*GDP - COMPOSITION BY SECTOR". The World Factbook. Central Intelligence Agency

• R&D 2.300 milijardi USD.

*Industrial Research Institute, www.iriweb.org, www.rdmag.com

GLOBALNA POTROŠNJA NA ISTRAŽIVANJE I RAZVOJ

KOMENTAR …

• R&D 2.300 milijardi USD (3,1%, Hrvatska = 0,8% ???) • 2/3 iz privatnih izvora (kompanija).• Privatni kapital nije zainteresiran za globalne probleme (samo

za profit), market-driven knowledge.• Znanost je uglavnom podređena prodaji artefakata, ali ne i

društvenim interesima.• Znanost je gurnuta na tržište.• Možemo li dalje bez holističkog pristupa?

* (Portal Banka, http://www.nsz.hr/novosti-i-obavijesti/iz-medija/banka-hr-9-3-2016-hrvatska-odustala-od-istrazivanja-i-razvoja-danas-ulaze-manje-nego-2004/)

EU INDUSTRIJA U PADU

40% (6.500 milijardi Eur) je udio svjetske proizvodnje zemalja u razvoju. One su udvostručile svoj udio u zadnja dva desetljeća. Zapadna Europa je izgubila 10% proizvodne dodane vrijednosti.

*ROLAND BERGER STRATEGY CONSULTANTS

1991. (PROIZVODNA DODANA VRIJEDNOST)

*ROLAND BERGER STRATEGY CONSULTANTS

2011. (PROIZVODNA DODANA VRIJEDNOST)

EU INDUSTRIJA U PADU

1.350 milijardi EurEuropa mora investirati u sljedećih 15 godina da zadrži tehnologijsko liderstvo.

*ROLAND BERGER STRATEGY CONSULTANTS

STRATEGIJA VISOKIH TEHNOLOGIJA 2020Strategija visokih tehnologija objavljena je u EU 2010. godine ima glavni cilj osnaživanje suradnje znanosti i industrije radi unapređenja inovacijskog razvoja društva temeljenog na četvrtoj industrijskoj revoluciji.

To znači: RAZVOJ LJUDSKIH POTENCIJALA GLAVNA JE ODREDNICA

RAZVOJA MODERNOG DRUŠTVA!Akcijski plan EU naglašava sljedeća područja:✓ industrija✓ klima/energija✓ zdravlje/ishrana✓ mobilnost✓ sigurnost✓ komunikacija

INDUSTRIJA 4.0

"Industrija 4.0" označava "Četvrtu industrijsku revoluciju",

novu razinu organizacije i upravljanja sustavima, kroz cjelokupan vrijednosni lanac i proizvodni životni ciklus.

Povezanost ljudi, objekata i sustava koja dovodi do dinamičnog, u stvarnom vremenu optimiranog i samostalno

organiziranog sustava stvaranja novih vrijednosti.

OSNOVNE ZNAČAJKE I4.0

UMREŽAVANJEInternet of Everything, Big Data to Smart Data

i

PAMETNI SUSTAVICPS / Smart Everything

Vertikalno i horizontalno umrežavanje podrazumijeva povezivanje jednako proizvodnih segmenata poduzeća kao i svih čimbenika u proizvodnom tržišnom lancu vrijednosti.To znači sljedeće:✓ Integrirana komunikacija kroz čitav lanac vrijednosti smanjuje

zalihe i gubitke u procesu proizvodnje, ✓ Povezivanje strojeva i proizvodnih cjelina osigurava isplativost

malih proizvodnih serija,✓ Povezivanje s tržištem i kupcem omogućava učinkovito

prilagođavanjem potrebama i otvaranje novih poslovnih mogućnosti,

✓ Koncept od ”Big Data” do ”Smart Data” podrazumijeva digitalizaciju informacija koje uz odgovarajuću analitiku postaju podloga za optimizaciju procesa i strateško odlučivanje.

UMREŽAVANJE I ”BIG DATA”

Cyber Physical Systems (CPS) jesu ključne napredne tehnologije koje povezuju virtualni i materijalni svijet, kreirajući umreženi svijet inteligentnih objekata koji međusobno surađuju. CPS predstavlja sljedeći evolucijski korak nakon ugrađenih sustava (”Embeded Systems”).

CPS predstavlja temelj koncepcija, kao što su:✓ Internet stvari (”Internet of Things”), ✓ Pametne stvari i✓ Informacijske stvari (”Information Things”)

CPS - CYBER PHYSICAL SYSTEMS

”ROBOT(THINGS) DRIVEN VS DATA DRIVEN”

U studenom 2015. ”Bank of America” objavljuje poduži izvještaj koji zaključuje da "uspon inteligentnih strojeva" predstavlja "novu industrijsku revoluciju”.

”AI-driven” strojevi postaju sastavni dio našeg života kao sredstva rada, mobilnosti, sigurnosti, praktičnosti i zabave.

Prodaja robota porasla je za 29% u 2014. godini. Potencijalni dugoročni učinci uključuju zamjenu postojećih radnih mjesta automatizacijom (47% radnih mjesta u SAD-u mogao bi biti automatiziran/robotiziran) uz porast nejednakosti - veća potražnja za kvalificiranim radnicima, nasuprot sve manje potražnje nekvalificiranih.

ROBOT JE NOVI OKVIR RAČUNALNE TEHNOLOGIJE! A WORLD WHERE THE DIGITAL AND PHYSICAL ARE COMING TOGETHER!

Robot je svaki stroj koji informacije pretvara u djelovanje,

mjenjajući sebe i okolinu.

Kognitivna robotika (svjesni roboti, humanoidni roboti, medicinski

roboti ...)

Popustljivi aktuatori (prilagodljivi

roboti, ...)

Suradnja (razumijevanje ljudskog

ponašanja, robo-etika, ...)

Internetska globalizacija i

standardizacija

Nove primjene (medicina, spašavanje,

kućni poslovi, ...)

Integracija tehnologija

(pametni telefoni, Kinect, ...)

Robotizirana vozila i letjelice

Robotska protetika i bio-

robotika

Razvojni trendovi

Kognitivna robotika (svjesni roboti, humanoidni roboti,

medicinski roboti ...)

TRENDOVI …

• Kognitivni sustavi, • Samoučeći roboti, • Adaptivni i rekonfigurabilni

robotski sustavi,• Kolaborativni sustavi,

interakcija R-R i H-R,• Mobilni roboti, • Adaptivne hvataljke.

IZAZOV

Kako bi se osigurao rad ljudi i robota u zajedničkom okolišu i njihova učinkovita suradnja, robot mora biti sposoban razumjeti čovjeka i njegovu okolinu.

Glavni problem leži u činjenici da suvremeni inženjerski agenti/artefakti nisu u stanju razumjeti kontekst situacije u kojoj rade. Stoga današnji roboti više djeluju kao reaktivni strojevi, a manje kao kognitivni sustavi.

”Context Driven vs Data Driven !”

PRETPOSTAVKA

… problem kontekstualnog znanja ne skriva se u samim podacima i njihovoj količini, već u načinu na koji ih povezujemo.

…

Rješenje stoga valja tražiti kroz kompleksnu analizu pojmovnih i komunikacijskih sadržaja i njihovih veza koje definiraju kontekst neke situacije te predstavljaju osnovu za donošenje odluka za djelovanje/ponašanje.

TEMELJNE KOGNITIVNE SPOSOBNOSTI

Interakcija Razumijevanje Učenje } Moraju biti temeljene na

kontekstualnoj interpretraciji !

KONTEKSTUALNA INTELIGENCIJIA TEMELJENA NA ONTOLOŠKOJ BAZI ZNANJA I VJEROJATNOSNOM MODELU ZAKLJUČIVANJA

OKOLINA

VIZUALNA INTERAKCIJA FIZIČKA INTERAKCIJA OSTALO (SENZORI …)

ONTOLOŠKA BAZA ZNANJA

VJEROJATNOSNI INSTRUMENT ZAKLJUČIVANJA

DJELOVANJE

⇝⇝ ⇝

⇝

Fakultet strojarstva i brodogradnje / Klinička bolnica Dubrava / Hrvatski institut za istraživanje mozga

IDEJA PROJEKTA RONNA✤ Unaprijediti postupak stereotaktičke navigacije

robotom, povezujući tomografske snimke pacijenta, računalni plan operacije i robota.

✤ Primijeniti dvoručnu konfiguraciju: jedan robot usmjerava, a drugi rukuje instrumentima.

✤ Implementirati inteligentno i intuitivno upravljanje sustavom.

✤ Primijeniti jeftine robote opće namjene.

10. OŽUJKA 2016.

U sklopu projekta izvedena je 10. ožujka 2016. godine prva robotizirana stereotaktička neurukirurška operacija, čime je započela faza kliničkih ispitivanja sustava (tijekom kliničkih ispitivanja komparativno se koriste uobičajene stereotaktičke metode, čime se izbjegava bilo koji oblik rizika za pacijenta).

Ronna3

18.11.2016

KOGNITIVNI ASPEKT

Danas su roboti i pametni strojevi sposobni raditi posao primjeren osobama prosječne inteligencije - koji je ∼ IQ 100.

Ako robotska tehnologija i umjetna inteligencija nastavi razvoj po ustaljenoj stopi (npr. za 1,5 bodova godišnje), do 2025. godine pametni strojevi će imati IQ veći od 90% populacije.

Povećanje od 15 IQ bodova u deset godina znači još 50 milijuna radnih mjesta u dosegu pametnih strojeva.

Strojna inteligencija ima veliki utjecaj na vrijednost rada - i za velike grupe stanovništva:

LJUDSKA VRIJEDNOST JE VEĆ DANAS PRETPOSTAVLJENA EKVIVALENTNOJ CIJENI STROJNE INTELIGENCIJE.

TRŽIŠTE ROBOTA UBRZANO RASTE …

• Japan Robotics Association procjenjuje ubrzani rast globalnog tržišta robota:

• 11 milijardi US dolara u 2005, • 30 milijardi US dolara u 2015 i• 60 milijardi US dolara u 2025.

• Najveći rast potražnje u sljedećih 5 godina očekuje se u području uslužne robotike, obrane, suradnje s ljudima, interventne robotike, svemirske robotike, poljoprivrede, medicine, kao i u djelatnostima pomoći starijima i nemoćnima.

• Prema istraživanju ABI Research tržište osobnih robota doseći će 19. milijardi US dolara u 2017. godini.

• Rast tržišta vojne robotike s 5,8 milijardi US dolara u 2010 porast će na više od 8 milijardi US dolara u 2016. godini.

0

125

250

375

500Ja

pan

Sing

apur

Južn

a Ko

reja

Njem

ačka

Šved

ska

Italij

a

Fins

ka

Belg

ija

SAD

Špan

jols

ka

Kina

Hrva

tska ...

Euro

pa

Amer

ika

Azija

/Pac

ifik

Afrik

a

Svije

t

66

2

547985

1336

141164

89135124

167

292

478

169

314

0

125

250

375

500Ja

pan

Sing

apur

Južn

a Ko

reja

Njem

ačka

Šved

ska

Italij

a

Fins

ka

Belg

ija

SAD

Špan

jols

ka ...

Hrva

tska ...

Euro

pa

Amer

ika

Azija

/Pac

ifik

Afrik

a

Svije

t

322

2731504

84868998124126

163164169

295

ROBOTSKA POPULACIJA KAO MJERA TEHNOLOŠKE RAZVIJENOSTI

20102015

broj robota na 10000 zaposlenih

HRVATSKA: 326 ROBOTA

GLOBALNA POTREBA ZA ROBOTIMA

109 USD

Azija

Sjeverna Amerika

EU

Ostali

(izvor: BCC Research 2011, leading market research company covering changes driven by science and technology)

GLOBALNA DISTRIBUCIJA ROBOTA PO SEKTORIMA

*Medicinska robotika bilježi u 2015. godini porast od 40%, ukupno 64.600 jedinica.

0

175

350

525

700

Autoindustrija

Elektronička

(+medicina)

Metaloprerađivačka

Kemijska

HranaOstalo

Nedefinirano

201520142013

x 1000 kom

*Izvor: IFR World Robotics 2016.

OČEKIVANI RAST TRŽIŠTA USLUŽNE ROBOTIKE

*Izvor: IFR World Robotics 2016.

0

3,5

7

10,5

14

MedicinaTransport

”Field Robotics”

Logistika

Obrana

Kućni roboti

Zabava

11,210,511,3 11,210,81,11,5

9,1

13,2

3,3

5,35,87,2

2016-1920152014

x 109 USD

PROIZVOĐAČI USLUŽNIH ROBOTA

UZIMA LI NAM TEHNOLOGIJA RADNA MJESTA, PRAVO NA ŽIVOT ITD ?

Istina je potpuno drugačija!

-1,5%

-0,75%

0%

0,75%

1,5%

2,25%

3%

55 65 70 75 80 85 90 95 00 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50

SADJapanEUAustralia/Novi ZelandRoboti / danasRoboti / trend

Kumulativni broj robota

(x1000)

2000 1800

- - -

1000 - - -

50

GOSPODARSTVO ZASNOVANO NA ZNANJU

Projekcija stope rasta/pada radne populacije, 1955-2050

NOVE TEHNOLOGIJE MIJENJAJU SLIKU DRUŠTVA

U posljednjih 50 godina, broj ljudi koji rade u proizvodnji, administraciji i poljoprivredi značajno je smanjen.

INFILTRACIJOM NOVIH TEHNOLOGIJA SMANJUJE SE POTREBA ZA LJUDSKIM RADOM.

"U sljedećih 50 - 100 godina, nestat će tržište rada u obliku koji poznajemo danas", kaže Andrew McAffee (pomoćnik direktora Center for Digital Business, MIT Sloan School of Management).

BUDUĆNOST ZAPOŠLJAVANJA U INDUSTRIJI

✦ EU perspektivaEuropa predviđa značajno smanjenje broja zaposlenih u industriji:

• Radna snaga rapidno stari• Nove tehnologije preuzimaju poslove • Do 2050 radna populacija (od 15 do 64 godina)

smanjit će se za 48 milijuna, ili 16%

PROBLEMI: NEUSKLAĐENI RAZVOJ

Problemi proizlaze iz neusklađenog razvoja:

• znanstveno-tehnološkog (imanentan, antropološki, nezaustavljiv),

• ekonomskog (stalni rast potrošnje, monopol, neoliberalizam …) i

• društveno-kulturnog (trom, ovisan o zastarjelom ekonomskom sustavu),

• infrastrukturni …

• 3 milijuna radnih mjesta do danas je otvoreno kao posljedica korištenja 1 milijun robota.

• Više od milijun radnih mjesta očekuju se u sljedećih 5 godina zbog usvajanja robotske tehnologije .

A green paper on legal issues in robotics International workshop on autonomics and legal

implications Berlin, 2nd November 2012.

KOJA SU TO RADNA MJESTA?

✓ To su prvenstveno radna mjesta i poslovi povezani sa STEM područjima.

✓ Poslovi koji traže kreativno oblikovanje ideja i izražaja komplementarno ljudskoj kulturi.

✓ Svi oni poslovi koji zahtijevaju socijalni kontakt, odnosno izvjesno psihološko profiliranje (odgoj, prodaja, psihološka pomoć, ”barmen”, …)

THE FUTURE OF JOBS REPORT, WORLD ECONOMIC FORUM, 2016.

Zemlje obuhvaćene istraživanjem

65% od ukupne svjetske radne populacije

POKRETAČI PROMJENA (DEMOGRAFSKI I SOCIO-EKONOMSKI ČIMBENICI)

*Izvor: The Future of Jobs Report, World Economic Forum, 2016.

Novi poslovi

Srednji sloj na dolazećim tržištima

Klimatske promjene i resursi

Geopolitička nepostojanost

Konzumeristička etika

Starenje društva

Demografija mladih na dolazećim tržištima

Ženska gospodarska snaga

Rapidni urbanizam

0 0,125 0,25 0,375 0,5

8%12%13%14%

16%21%

23%23%

44%

POKRETAČI PROMJENA (TEHNOLOŠKI)

Mobilni internet, ”Cloud” tehnologija

Procesna snaga, ”Big Data”

Novi izvori energije

Robotika, umjetna inteligencija

”Internet of Things”

Distribuirana ekonomija, ”Crowdsourcing”

Aditivne tehnologije

Napredni materijali i biotehnologija

0 0,1 0,2 0,3 0,4

6%6%

12%14%

16%22%

26%34%

*Izvor: The Future of Jobs Report, World Economic Forum, 2016.

Sada

Sutra

BUDUĆNOST POSLOVA PO SEKTORIMA

*Izvor: The Future of Jobs Report, World Economic Forum, 2016.

Računarstvo i matematika

Inženjerstvo i arhitektura

Menadžment

Poslovni i financijski sektor

Prodaja

Održavanje

Građevinarstvo

Umjetnost, zabava, sport i mediji

Proizvodnja

Administracija

-5 -3,75 -2,5 -1,25 0 1,25 2,5 3,75 5

-4,91

-1,63

-1,03

-0,93

-0,15

0,46

0,70

0,97

2,71

3,21

Do 2020 očekuje se gubitak 7,1 milijuna radnih mjesta

Stopa rasta, %

NA PREKRETNICI SMO …

Kompleksnost novih tehnologija i ubrzani razvoj znanosti nalaže

proaktivnu transformaciju društva!

SINERGIJSKI UČINAK PROMJENA

Sva dosadašnja postignuća u pojedinim područjima umjetne inteligencije i strojnog učenja, robotike, nanotehnologije, 3D tiskanja, genetike i biotehnologije sada umreženi u četvrtoj industrijskoj revoluciji stvaraju sinergiju, pojačavajući učinak jedan drugoga.

Pametni sustavi-kuće, tvornice, farme ili cijeli gradovi pomoći će rješavaju mnogih aktualnih problema u rasponu od logistike, energije do klimatskih promjena.

Međutim, sve te promjene također predstavljaju ozbiljne izazove koji zahtijevaju proaktivnu prilagodbu od strane korporacija, vlada, udruga i pojedinaca. Mnoga zanimanja proći će temeljnu preobrazbu. Zajedno, tehnološka, socioekonomska, geopolitička i demografska kretanja i interakcije između njih generirati će nove kategorije radnih mjesta i zanimanja, dok će djelomično ili potpuno neka istisnuti.

ŠTO MI MOŽEMO?

Želimo i možemo postati

uspješno društvo!

USPJEŠNO DRUŠTVO PODRAZUMIJEVA✦ Razvoj ljudskih potencijala!✦ Društvo temeljeno na inovacijskom razvoju (inovacijska metrika,

oblikovanje i izgradnja inovacijske infrastrukture).✦ Sposobnost za proizvodnju intelektualnih dobara.✦ Sposobnost na promjene (nove gospodarske djelatnosti, nove

ekonomske principe i zakone).✦ Održivi razvoj nasuprot stalnom rastu (?)✦ Prepoznatljiv konkurentan obrazovni sustav (dualni?, kriteriji

izvrsnosti).✦ Veći udio tehnički obrazovane populacije.✦ Novo poimanje znanosti i kulture (znanost inspirirana stvarnim

društvenim potrebama i novim spoznajama, nove primjene, od ”data driven” prema ”robot driven” - novi oblik IT-a).

✦ Društvena odgovornost za tehnologijski razvoj.✦ Unaprijeđena legislativa i nove etičke norme.

ZAKLJUČAK

Nove tehnologije donose nove mogućnosti, nove djelatnosti i

nova radna mjesta!

Nove se tehnologije ne mogu kupiti, jer uz njih ide znanje koje se može steći samo participirajući u razvoju.

Jedan od glavnih izazova budućnosti bit će suočavanje s porastom nejednakosti,

jer tehnologijske promjene uzrokovat će jednako dobitnike kao i gubitnike.

HVALA …