携帯電話は小型ロボットに置き換えられるのでしょうか？中国工程院院士：人工知能技術のブレークスルーが鍵

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「ロボットは製造業の頂点であり、その応用と製造は国のハイエンド製造業の重要な指標である」。12月11日、中国オートメーション学会と深セン科学技術協会が共催した2020年全国ロボット開発フォーラムで、中国工程院院士で湖南大学電気情報工学学院長の王耀南氏は「ロボット技術と産業の発展は我が国の大きな戦略的ニーズとなっている」と述べた。

ハイエンド開発期に突入

なぜ各国はロボット開発を競っているのでしょうか？王耀南氏は、その理由は国民生活プロジェクトの必要性にあると考えている。ロボットは、さまざまな危険で複雑な作業の完了において人々を支援することができ、橋の建設と保守、海洋開発、宇宙探査などの大規模プロジェクトで重要な役割を果たすことができます。

王耀南氏は、20世紀にロボットは知能化の段階に入ったと指摘した。人類が近代工業社会に入ってからは、ロボットは主に工業分野で使用され、特に第二次世界大戦後の日本、米国、ドイツなどの国々では、労働力不足の場合には産業用ロボットの応用範囲が広く、1960年代には産業用ロボットの開発が盛んに行われました。

今日、ロボットはあらゆる場所で使用されており、製造、物流、医療などの業界で重要な役割を果たしています。 「プラットフォーム構築の観点から見ると、ロボットは産業用ロボット、飛行ロボット、移動ロボット、宇宙ロボット、海洋ロボットなどに分類されます。これらのロボットはインテリジェント製造分野で広く使用されています」と王耀南氏は述べています。

「過去10年間の中国のロボットの発展は2段階に分けられる。最初の5年間は産業発展期であり、現在はハイエンドの発展期に入っている」と王耀南氏は予測した。

COVID-19の発生後、医療用ロボットは知能ロボットの主な開発方向の1つになりました。 「将来、ロボットは国家の主要なインフラプロジェクト、特に新しいインフラの建設において重要な役割を果たすだろう」と王耀南氏は述べた。例えば、エベレストへの科学探検では、ロボットは悪天候での調査を支援するために使用できる。

4つのコアシステム

王耀南氏は、ロボットはタスクを自動的に実行および操作できる装置であると考えています。ロボットには、知覚、計画、意思決定、制御の機能があり、人間にとって困難または反復的な労働を完了でき、退屈で危険で過酷な環境でも使用できます。

では、ロボットにはいくつの種類があるのでしょうか?王耀南氏は、ロボットの分類の種類はさまざまな観点から異なると指摘した。例えば、用途の観点からは、産業用ロボット、農業用ロボット、医療用ロボット、検査用ロボットなどに分けられ、空間の観点からは、産業用ロボット、水中ロボット、宇宙ロボット、陸上ロボットなどがあります。

「ロボット工学が人工知能、機械工学、制御科学、コンピューター、電子工学、材料などの分野を含む学際的な科学であることは容易に理解できます」と王耀南氏は言う。「しかし、ロボットがいかに複雑であっても、実際にはそれは、認識システム、意思決定システム、制御システム、複雑なボディ構造システムという4つのコア部分を持つ自動化システムなのです。」

さらに、王耀南氏は、インテリジェントな知覚、インテリジェントな協調計画、インテリジェントな精密制御がインテリジェントロボットの中核技術であると考えています。インテリジェントな知覚の面では、完全なロボット視覚をどのように設計するか、高度なインテリジェントな知覚と制御を統合したチップを備えたマイクロセンサーをどのように作成するかが、今後検討すべき課題です。制御技術の面では、柔軟な制御、インテリジェントな制御、および協調制御が3つの研究ホットスポットです。正確な制御を実現するには、ロボットに器用な手も必要です。 「ロボット操作は複雑な作業を完了するために使用され、器用なロボットアームの構築は重要な技術です」と王耀南氏は語った。

将来的には小型ロボットが標準になるかもしれない

「現在、誰もが携帯電話を持ち歩いていますが、将来は誰もが小型ロボットを持ち歩くようになるでしょう。この需要を満たすには、ロボットには知覚、計画、意思決定、移動、学習機能という5つの主要要素が必要です」と王耀南氏は述べた。

王耀南氏の見解では、「将来の真のロボットは、真にインテリジェントなサービスロボットになるために、感情的な相互作用、人間と機械のコラボレーション、学習および意味分析機能を備えていなければなりません。」

この目標を達成するには、ロボットのシステムに知覚、記憶、学習、意思決定の機能を追加し、ロボットがインテリジェントで自律的なネットワーク制御システムを備えるようにするなど、やるべきことがたくさんあります。

「人工知能は知能ロボット開発の鍵です。人工知能の3つの中核技術、すなわち知覚技術、認知技術、行動制御技術は、知能ロボット開発の主要技術です」と王耀南氏は述べた。

王耀南氏は、人工知能とロボットを有機的に組み合わせる方法にはいくつかの重要なポイントがあると指摘した。知覚レベルでは、主に言語認識と身体認識が含まれ、認知レベルでは、主に意味理解、感情分析、意思決定レベルでのマルチモーダルインタラクションが含まれ、実行レベルでは、主に歩行制御、歩行認識、インタラクションが含まれる。

「ロボットの今後の発展は、ネットワーク化、自律化、協調化、器用化が求められます。同時に、ロボットには優れた開発計画、革新的な環境、次世代ロボットの標準と技術が必要です。」王耀南氏は、最も重要なのは業界に優秀な人材チームを持つことであり、この優秀な人材チームには技術者、エンジニア、科学者を統合する必要があると述べた。

（原題：「携帯電話は小型ロボットに取って代わられるか？」）