Ứng dụng trong đời sống
Robot hút bụi và xén cỏ đã có bán trên thị trường, và một lượng lớn công nghệ hỗ trợ chăm sóc người già đã được đưa vào ứng dụng ở Nhật Bản. Robot có tên là Pepper của Đại học Middlesex gần đây đã xuất hiện trước một uỷ ban của Quốc hội Anh để trả lời các câu hỏi về vai trò của robot trong giáo dục.
Tuy nhiên, robot giúp việc vẫn còn là hiện tượng khá mới mẻ. Khi con người ngày càng sống lâu hơn và lượng người cao tuổi ngày càng tăng, người già sẽ cần được hỗ trợ trong đời sống hàng ngày. Sắp tới, tình trạng thiếu người chăm sóc có thể sẽ dẫn đến cuộc khủng hoảng chăm sóc người già. Chẳng hạn như Nhật Bản đang phải đối mặt với nguy cơ đến năm 2025 sẽ thiếu khoảng 370.000 người giúp việc. Sẽ còn rất lâu nữa, công nghệ mới phát triển tới mức tạo ra được những robot nấu ăn và làm mọi việc nhà, nhưng chúng ta vẫn bị quyến rũ trước viễn cảnh dễ chịu đó.
Hiện nay, việc sử dụng robot hầu hết đều là trong lĩnh vực công nghiệp nặng và ngành sản xuất, nơi những công việc nguy hiểm và có tính lặp đi lặp lại được hệ thống tự động hóa đảm nhiệm. Tuy nhiên, thiết kế của những robot công nghiệp nặng này khiến chúng không thích hợp để vận hành khi có con người bên cạnh vì chúng thao tác rất nhanh và được làm bằng vật liệu cứng, dễ gây thương tích cho con người. Hiện nay, những robot phối hợp, hay còn gọi là cobot (viết rút gọn từ cụm từ tiếng Anh “collaborative robot”) được chế tạo với các khớp và các mối liên kết cứng nhắc.
- Xem thêm: Những robot kỳ dị nhưng hữu ích
Khi làm việc trong cự ly gần con người, tốc độ hoạt động của chúng được hạn chế để đảm bảo tương tác an toàn với con người. Tuy nhiên, thế hệ kế tiếp của robot phối hợp sẽ được làm từ vật liệu mềm hơn, như cao su, nhựa dẻo silicon hay vải. Helge Wurdemann, chuyên gia nghiên cứu robot Đại học University College London (UCL), giải thích: “Những robot này về bản chất là an toàn khi tương tác với con người, nhờ vào tính chất của các vật liệu cấu thành. Những robot mềm hoặc có độ cứng được kiểm soát phù hợp hy vọng là sẽ sớm đến ngày thực hiện được các thao tác đòi hỏi độ chính xác cao, giống với những gì mà robot phối hợp hiện đã làm được, cùng lúc lại đảm bảo tương tác an toàn với con người”.
Cải tiến trong tương lai
Một trong những thách thức lớn nhất là hệ thống điều hướng để robot tương tác với con người cho đến nay vẫn chưa được phát triển hoàn thiện. Chúng đã hoạt động ở một chừng mực nhất định nhưng vẫn dễ dàng mắc lỗi, chẳng hạn như robot hút bụi không quay trở về đúng vị trí đĩa sạc. Trong điều kiện phòng thí nghiệm đơn giản, robot có thể quyết định chọn lộ trình tốt nhất, nhưng khi đưa vào hoạt động trong môi trường thực tế, như trong phòng đầy bàn ghế và vật cản, thì việc tìm về được đúng chỗ lại là cả một vấn đề.
Nicola Bellotto, khoa học gia chuyên về máy tính Đại học Lincoln và là giám đốc công nghệ của Enrichme – dự án nỗ lực chế tạo robot chăm sóc và theo dõi người cao tuổi, giải thích: “Rất nhiều thuật toán được phát triển trong phòng thí nghiệm và khá đơn giản so với mức độ lộn xộn và các hoạt động ngẫu hứng của con người trong đời thực”.
Robot vẫn gặp khó khăn với những thay đổi trên bề mặt, chẳng hạn như robot Dalek trong phim Doctor Who sợ cầu thang. Vào năm 2017, một robot an ninh tự hành ở Washington D.C. đã tự “chết đuối” sau khi ngã từ bậc thang xuống một vòi phun nước trong văn phòng. Hoạt động an toàn trong môi trường có trẻ em và vật nuôi cũng là một vấn đề gây thách thức – hồi năm 2016, robot an ninh đã cán qua một em bé mới chập chững biết đi tại trung tâm thương mại ở Thung lũng Silicon khi đứa bé chạy về phía robot.
Việc phối hợp vận động tương ứng với thông tin mà bộ phận cảm ứng thu nhận được là một thách thức khác nữa trong ngành chế tạo robot, và điều này ảnh hưởng đến khả năng tương tác của robot với môi trường. Robot có thể phải rất vất vả mới thực thi nhiệm vụ mà hầu hết mọi người chúng ta, hay thậm chí là cả chó, đều thực hiện được dễ dàng như là bắt một quả bóng.
Điều này phụ thuộc vào cực kỳ nhiều yếu tố, và tất cả các yếu tố này một khi quá tải với hệ thống tự động sẽ dẫn đến gây phát sinh lỗi. Diane Cook, đồng giám đốc Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo Đại học Washington, lập luận: “Từ góc độ hệ thống máy học hỏi để dần hoàn thiện khả năng (machine-learning) thì việc ra quyết định luôn dễ dàng hơn là việc khiến robot thực hiện được quyết định đó.
Một số nhiệm vụ thực sự mang tính thách thức đối với trí tuệ con người thì lại đơn giản với robot, trong khi đó một số cử động đơn giản của con người lại là cực kỳ khó khăn với robot”. Ngoài ra, còn có câu hỏi là liệu ta có muốn robot giúp việc có hình dạng giống con người hay không? Cook nhận định: “Robot càng giống người thì người được chăm sóc càng tránh né sự chăm sóc mà robot đem lại. Robot chỉ hữu ích khi người được chăm sóc đón nhận nó”.
Trong một số trường hợp thì thực sự là chúng ta cần có một robot trông không hề giống con người tí nào. Robot động vật như Paro đang dần được dùng làm thú cưng tại nhà dưỡng sinh, nơi vốn không cho phép động vật bên trong hoặc dùng làm bạn với những người mất trí hay gặp khó khăn với việc học tập. Rất nhiều robot thời hiện đại có chức năng chuyên biệt như robot hút bụi, thay vì là những cỗ máy đa năng.
Thiết kế một robot đa năng có thể gặp khó khăn, đặc biệt là nếu các tính năng không liên quan gì nhau. Ít nhất trong tương lai gần, chúng ta hầu như sẽ có nhiều loại robot chăm sóc, tất cả đều được thiết kế để đảm trách những nhiệm vụ khác nhau. Tuy nhiên điều này lại làm nổi lên một vấn đề là liệu ta sẽ chứa chúng ở đâu khi không dùng đến.
Tích hợp công nghệ
Đã có những tiến bộ gần đây trong việc tích hợp công nghệ trong “ngôi nhà thông minh” với hệ thống robot nhằm tạo ra những ngôi nhà được gắn các hệ thống tự động hóa. Một ví dụ là Chiron, dự án nghiên cứu phát triển hệ thống đường ray gắn trên trần nhà, theo đó cho phép robot di chuyển từ phòng này qua phòng khác và sử dụng bộ kết nối đặc thù theo từng phòng, phù hợp với môi trường mà robot hoạt động.
Với những thách thức về việc điều hướng và di chuyển mà robot tự động phải đối mặt trong môi trường trong nhà, hệ thống đường ray gắn trên trần nhà đem lại ý tưởng tích hợp robot giúp việc vào ngôi nhà. Tuy nhiên, hệ thống này cũng có những khó khăn riêng. Để có thể vận hành hệ thống đường ray gắn trên tường, ta cần phải có những thay đổi đáng kể trong nhà.
Tất nhiên, những nhà dưỡng lão có tiếng rất có thể đã lắp đặt hệ thống đường ray rồi, chi phí tốn kém kèm theo cũng là điều đáng phải cân nhắc. Rốt cuộc thì robot giúp việc dùng để hỗ trợ chứ không phải để thay thế hẳn nhân viên điều dưỡng, vì người máy không bao giờ có thể thay thế được tình cảm từ người điều dưỡng thực. Thậm chí robot giả lập con người cao cấp nhất cũng không thể thực sự bắt chước con người.
Thay vào đó, việc dùng công nghệ hỗ trợ xử lý những việc nặng sẽ giúp điều dưỡng viên làm việc hiệu quả hơn. Helen Dickinson, chuyên gia về dịch vụ công tại Đại học New South Wales, đánh giá: “Robot không nhất thiết phải thay thế công việc của con người, mà chúng giúp tăng cường hiệu quả công việc. Vấn đề không phải chỉ là việc chuyển cho robot làm hầu hết các công việc chân tay khi mà con người ta cảm thấy kiệt sức và cạn dần cả tình thương. Và đương nhiên là người ta cũng sẽ rất quan tâm đến robot biết làm các công việc đòi hỏi sự kiên nhẫn và động tác lặp đi lặp lại”.
Hoàn toàn có khả năng là một ngày nào đó chúng ta sẽ có công nghệ hỗ trợ tại gia, nhưng trong thời gian gần thì chúng ta sẽ chưa có được hệ thống tiên tiến hơn bây giờ, giống như cách mà chúng được mô tả trong phim viễn tưởng. Thay vào đó, tự ngôi nhà có thể trở thành người giúp việc, chăm sóc chúng ta, với các robot trở thành một phần trong nhà. Vày như vậy, cuộc nổi loạn của robot có thể đơn giản sẽ chỉ giới hạn ở mức chúng không chịu rửa chén bát mà thôi.
“Siêu trang phục” trợ giúp người cao tuổi vận động
Theo Liên Hiệp Quốc, dân số già đi “đang trở thành một trong những vấn đề xã hội nghiêm trọng nhất trong thế kỷ 21”. Dự kiến dân số trên 60 tuổi có thể tăng hơn gấp đôi vào năm 2050. Nói cách khác, một trong những vấn đề đáng lo ngại là khả năng vận động của người cao tuổi. Khi về già, con người ta gặp khó khăn khi đi lại và từ đó ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống đồng thời tạo ra những thách thức trong văn phòng, không gian công cộng và ngay tại căn hộ gia đình.
Công nghệ thiết bị đeo tay đem lại nhiều tiện ích cho con người như đồng hồ thông minh cho phép theo dõi mục tiêu đi bộ 10.000 bước chân hàng ngày hay công cụ giúp kiểm tra tài khoản ngân hàng. Nhưng, thiết bị điện tử đeo tay có thể còn cung cấp nhiều tiện ích hơn thế nữa trong cuộc sống hàng ngày và giúp giải quyết một số vấn đề xã hội ở quy mô lớn. Ví dụ như một bộ “siêu trang phục” tiện dụng và nhẹ nhàng được thiết kế bởi Seismic – công ty chuyên sản xuất robot đeo trên cơ thể của trung tâm nghiên cứu phi lợi nhuận SRI International.
Trang phục robot hoạt động nhờ các động cơ siêu nhỏ, tác động đến cơ bắp của người sử dụng để hỗ trợ tăng cường sức mạnh. Những cơ bắp điện tử được tích hợp trong trang phục bao quanh khu vực các khớp trên cơ thể và kết nối với nhau qua những nếp gấp vải quần áo. Những nếp gấp này có tác dụng như gân trên cơ thể người. Máy tính và các bộ cảm biến theo dõi vận động cơ thể cũng được tích hợp vào trang phục và phần mềm sẽ phát tín hiệu đến các cơ trên trang phục để biết khi nào nên cử động.
Các phần cứng như động cơ, pin và bảng mạch điều chỉnh được tích hợp vào một túi nhỏ hình lục giác được thiết kế đặc biệt nhằm đem lại sự tiện lợi tối ưu cho người mặc. Ngoài ra, Seismic còn hợp tác với nhà thiết kế Yves Behar nhằm giúp cho bộ “siêu trang phục” có được tính thẩm mỹ cao đồng thời hoạt động kín đáo. Rich Mahoney, nhà sáng lập và CEO của Seismic, cho biết: “Hiện thời, sản phẩm duy nhất có thể giúp con người đi lại là khung tập đi và gậy. Lựa chọn khác là ngồi một chỗ hoặc hạn chế việc đi lại – cách mà hầu hết mọi người thường chọn vì họ không muốn luôn phải lệ thuộc vào các loại sản phẩm hỗ trợ vận động”.
Yes Behar phát biểu: “Mục tiêu là làm ra sản phẩm mà bạn thực sự muốn mặc, chứ không phải là trang phục bạn buộc phải mặc. Sự tiện lợi là yếu tố cực kỳ quan trọng, cũng như tính thẩm mỹ”. Seismic có kế hoạch chào bán trang phục này – sản phẩm đầu tiên trong dòng trang phục hỗ trợ vận động – vào cuối năm 2018 ở những thị trường lớn như Mỹ, Nhật Bản và Anh. Bộ “siêu trang phục”của Seismic xuất hiện bên cạnh hơn 100 sản phẩm khác trong cuộc triển lãm mang tên “The Future Starts Here” (Tương lai bắt đầu từ đây) diễn ra tại Bảo tàng Victoria & Albert ở London (Anh).
Khi con người già đi, các cơ bắp sẽ giảm sức mạnh gây ảnh hưởng đến sự vận động cơ thể. Khi bước vào độ tuổi 60, quá trình mất cơ do tuổi tác càng tăng lên dần. Ở tuổi 70, tỷ lệ mất cơ vào khoảng 0,5% – 2% mỗi năm, và tiếp tục tăng lên 4% ở tuổi 80. Do đó, “siêu trang phục” của Seismic hứa hẹn sẽ được tiêu thụ mạnh tại các thị trường dành cho người cao tuổi. Hiện nay, nhiều nghiên cứu đang được tiến hành để phát triển sản phẩm hỗ trợ cho người bị tai biến và trẻ em mắc bệnh loạn dưỡng cơ.
Những ứng dụng trong công nghiệp và an toàn lao động cũng sẽ xuất hiện trong tương lai gần – chẳng hạn như dành cho những công nhân làm việc trong nhà kho hoặc ở công trường. Behar cho biết: “Là nhà thiết kế, tôi cố gắng đảm bảo công nghệ sẽ được ứng dụng hợp lý cho con người – và điều đó sẽ giúp cải thiện đời sống hàng ngày của chúng ta”.
Behar tin rằng công nghệ đeo trên người vẫn còn trong giai đoạn sơ khai. Ví dụ như cách đây chừng một thập niên, thiết bị đeo tay không dùng pin mang vừa vặn trên ngón tay cái để đo mức độ phơi nhiễm tia UV có vẻ như là điều bất khả thi.
Behar lập luận: “Trong khoảng 10 nữa, công nghệ sẽ ngày càng trở nên vô hình hơn”. Tuy nhiên, giới chuyên gia nhận định rất khó để biết công nghệ thiết bị đeo trên người sẽ phát triển đến mức nào trong vài thập niên sắp tới.
Mặc dù vậy, những tiến bộ công nghệ đang được ứng dụng đến các ngành công nghiệp và người dùng rộng khắp chưa từng có giúp giải quyết các vấn đề toàn cầu. Một điều chắc chắn là quan hệ cộng sinh giữa con người và công nghệ sẽ mang đến nhiều lợi ích thiết thực cho tất cả chúng ta.
