วันจันทร์ที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

หุ่นยนต์(Robot)...เพื่อนใหม่ของมนุษยชาติ

บทนำ
นับตั้งแต่ยังเป็นเด็ก เพื่อนในจินตนาการที่ทุกคนรู้จักกันดี ก็คือ โดเรมอน หุ่นยนต์ผู้เดินทางมาจากอนาคต เมื่อโตขึ้นมาอีกเล็กน้อย ก็ต้องรู้จักกับ R2D2 และ C3PO หุ่นยนต์คู่ใจของ Luke Skywalker พระเอกสุดหล่อจาก Star War หุ่นยนต์ตำรวจผู้ผดุงความยุติธรรมอย่าง Robocop หุ่นยนต์ผู้พิทักษ์ที่ถูกส่งมาจากอนาคต เพื่อปกป้องชีวิต ของ John และ Sara Corner แห่ง The Terminator หรือ แม้แต่หุ่นผู้ถูกกล่าวหาว่าเป็นฆาตรกร อย่าง Sonny ในยุคอนาคตที่มนุษย์มอบความไว้วางใจให้หุ่นยนต์ทำหน้าที่เป็นทาสรับใช้ผู้ซื่อสัตย์ ในเรื่อง I Robot นั่นเอง

ในภาพยนตร์ เราจะเห็นได้ว่าหุ่นยนต์มีรูปร่างและหน้าตาที่แตกต่างกันออกไปตามจินตนาการของผู้แต่งและผู้กำกับ ในอดีต เราอาจมาองว่าเรื่องเหล่านี้เป็นเพียงเรื่องราวในจินตนาการเท่านั้น ยากที่จะกลายเป็นจริงได้ แต่มาถึงถึงวันนี้ เราคงปฏิเสธไม่ได้ว่า หุ่นยนต์เป็นเรื่องใกล้ตัว ที่ปัจจุบันมีการพัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้ในงานต่าง ๆ อย่างแพร่หลาย ลองมาทำความรู้จักกับหุ่นยนต์กันดีกว่า เพื่อที่เราจะได้เป็นคนทันสมัย

หุ่นยนต์(Robot) คืออะไร
หุ่นยนต์ หรือ Robot นั้น มีรากศัพท์มาจากคำว่า Robota ในภาษา Czech ซึ่งหมายถึง ทาส คนรับใช้ หรือผู้ใช้แรงงานนั่นเอง คำนี้เริ่มใช้ครั้งแรกในปี ค.ศ.1921 จากการแสดงละครเวทีเรื่อง Rossum’s Universal Robot หรือ R.U.R.ที่เมืองปราก(Prague) ประเทศสาธารณรัฐเชค ละครเวทีเรื่องนี้กล่าวถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของมนุษยชาติ อันนำมาซึ่งจุดจบของมวลมนุษย์ เนื่องมาจากการแทนที่เผ่าพันธุ์มนุษย์ด้วยอารยธรรมของหุ่นยนต์ ซึ่งเป็นการแสดงที่ได้รับการกล่าวขวัญถึงเป็นอย่างมา จนต้องเปิดการแสดงขึ้นอีกหลายครั้งทั้งในทวีปยุโรปและสหรัฐอเมริกา
มีคนให้นิยามถึงคำว่าหุ่นยนต์อยู่อย่างมากมาย แต่สามารถกล่าวโดยสรุปได้ว่า หุ่นยนต์ หมายถึง เครื่องจักรหรือเครื่องมือที่ออกแบบมาให้ทำงานเหมือนมนุษย์ และสามารถเข้าใจภาษามนุษย์และทำงานแทนมนุษย์ในสถานที่หรืองานที่อันตรายได้ การรับรู้ความรู้สึก และการมองเห็นจะทำให้เครื่องจักรรับรู้สิ่งแวดล้อมต่างๆ เหมือนมนุษย์ มีลักษณะการทำงานแบบอัตโนมัติ (Automatics Machine) หรือกึ่งอัตโนมัติ (Semi automatics Machine) และสามารถโปรแกรมให้ทำงานอย่าใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างได้ RIA (tha Robotics Industries Association) ได้ให้คำจำกัดความของหุ่นยนต์ที่ใช้ในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นที่ยอมรับกัน ในที่ประชุมระดับนาๆ ชาติ ของบริษัทอุตสาหกรรมที่ใช้หุ่นยนต์ 11 แห่ง เมื่อปี ค.ศ.1981 (พ.ศ.2524) เอาไว้ว่า
“หุ่นยนต์อุตสาหกรรม คือ เครื่องจักรกลที่สามารถทำการโปรแกรมใหม่ได้หลายครั้ง สามารถทำงานได้หลาย ๆ หน้าที่ ซึ่งมันได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถหยิบ จับ เคลื่อนย้าย วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ หรืออุปกรณ์พิเศษต่างๆ โดยการตั้งโปรแกรมเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของมัน ให้ทำงานได้ตามต้องการ”
ที่มา :
http://www.mut.ac.th : 7 สิงหาคม 2549

ประเภทของหุ่นยนต์
การแบ่งประเภทของหุ่นยนต์มีผู้พยายามแบ่งได้หลายรูปแบบด้วยกัน แต่แบบที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดแบบหนึ่งก็คือ การแบ่งตามมาตรฐานของ Japanese Industrial Robot Association (JIRA) ซึ่งมีการแบ่งเป็น 6 Class ดังนี้
Class 1 : manual-handling device : มีกลไกอันประกอบได้ด้วยหลาย ๆ องศาอิสระ (degrees of freedom) ที่ถูกควบคุมด้วยมนุษย์
Class 2 : fixed-sequence robot : เป็นกลไกที่ทำงานให้สำเร็จตามแผนล่วงหน้าโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงวิธีการ อันเป็นการยากต่อการเปลี่ยนแปลง
Class 3 : variable-sequence robot : คล้ายกับ Class 2 แต่สะดวกต่อการดัดแปลง
Class 4 : playback robot : มนุษย์เป็นผู้สอนงานให้กับหุ่นยนต์ แล้วบันทึกการทำงานลงในโปรแกรมของหุ่นยนต์เพื่อทำงานตามที่บันทึกไว้
Class 5 : numerical control robot : ผู้ควบคุมให้ตัวเลขการเคลื่อนที่กับโปรแกรมของหุ่นยนต์ เพื่อให้หุ่นยนต์ทำงานได้เองโดยไม่ต้องทำการสอนงาน
Class 6 : intelligent robot : หุ่นยนต์สามารถเรียนรู้สภาพแวดล้อมได้เอง และสามารถปฏิบัติงานต่อเนื่องสถาบันหุ่นยนต์แห่งสหรัฐอเมริกา (RIA : The Robotics Institute of America) พิจารณาเพียง class 3-6 เท่านั้นที่เป็นหุ่นยนต์
ที่มา : www.tpabookcentre.com/catalog/hotnews/hotnew31-24-01-2549.html: 9 สิงหาคม 2549

หุ่นยนต์ก็มีกฎของตนเอง
ใครว่ามีแค่เพียงมนุษย์เท่านั้นที่มีกฎเกณฑ์ในการดำเนินชีวิตประจำวันของตนเอง หุ่นยนต์เองก็มีเช่นกัน เพียงแต่มีความยุ่งยากน้อยกว่า เนื่องจากมีกฎเพียง 3 ข้อเท่านั้น โดยกฎทั้ง 3 ข้อของหุ่นยนต์นี้ ตั้งขึ้นโดย Isaac Asimov นักเขียนชาวอเมริกันเชื้อสายรัสเซีย ซึ่งงานเขียนของเขาที่เรารู้จักกันเป็นอย่างดี และถูกนำมาสร้างเป็นภาพยนตร์ยอดนิยมในปัจจุบันก็คือ I Robot นั่นเอง กฎทั้ง 3 ข้อตั้งขึ้นมาเพื่อใช้กับ
หุ่นยนต์ ในนิยายวิทยาศาสตร์ของเขาเอง งานเขียนเรื่องแรกที่มีการนำกฎนี้มาใช้ก็คือ เรื่อง Runaround ในปีค.ศ.1942 ซึ่งภายหลังได้รับการรวมเล่มกับ I Robot และจัดพิมพ์ในปี ค.ศ.1950 ซึ่งได้รับการตอยรับจากผู้อ่านป็นอย่างดี และทำให้กฎนี้รู้จักกันแพร่หลายมากยิ่งขึ้น และนับเป็นกฎพื้นฐานของการพัฒนาหุ่นยนต์ต่อมาจนถึงปัจจุบัน
กฎ 3 ข้อของหุ่นยนต์ มีดังนี้
1. หุ่นยนต์จะต้องไม่ทำร้ายมนุษย์ และจะนิ่งเฉยปล่อยให้มนุษย์เป็นอันตรายไม่ได้2. หุ่นยนต์จะต้องเชื่อฟังคำสั่งของมนุษย์ เว้นแต่คำสั่งนั้นจะขัดกับกฎข้อ 1
3. หุ่นยนต์จะต้องป้องกันตัวเองให้พ้นจากอันตราย เตราบเท่าที่การกระทำนั้นมิได้ขัดแย้งกับกฎข้อ 1หรือ 2
ต่อมาในปี 1985 ได้มีการเพิ่มกฎข้อ 0 ลงไป คือ
0. หุ่นยนต์มิอาจกระทำการอันตรายต่อมนุษยชาติ หรือนิ่งเฉยปล่อยให้มนุษยชาติตกอยู่ในอันตรายได้
โดยการกระทำตามกฎข้อ 1 2 และ 3 จะต้องไม่ขัดกับกฎข้อ 0 นี้

การนำหุ่นยนต์ไปใช้งาน
1. หุ่นยนต์แบบติดตั้งอยู่กับที่ (Fix Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ถูกยึดติดอยู่กับที่ มีแขนกลเคลื่อนไหวได้เพียงแค่ข้อต่อของตนเองเท่านั้น มีการใช้กันมากในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อช่วยในการผลิต เช่น โรงงานอุตสาหกรรมรถยนต์
2. หุ่นยนต์แบบเคลื่อนที่ได้ (Mobile Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้ อาจจะด้วยล้อหรือขาก็ได้ แต่โดยส่วนมากที่พัฒนาออกมาใช้งานในปัจจุบันนั้นมักจะเคลื่อนที่โดยใช้ล้อเป็นหลัก ดังนั้นเป้าหมายของการพัฒนาในอนาคตนั้นก็คือ ทำอย่างไรให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยขาและเคลื่อนไหวได้อย่างมนุษย์นั่นเอง

ตัวอย่างการใช้งานหุ่นยนต์
นอกเหนือจากหุ่นยนต์เพื่อใช้ในงานอุตสาหกรรมเป็นหลักแล้ว หุ่นยนต์น่าทึ่งสำหรับมนุษย์ที่หากไม่พูดถึงก็คงจัดว่าไม่ถือว่ารู้จักการนำหุ่นยนต์ไปใช้ประโยชน์ได้อย่างดีพอ นั่นก็คือหุ่นยนต์คุณหมอนั่นเอง ซึ่งได้คิดค้นขึ้นมาโดยสถาบันเทคโนโลยีแห่งมลรัฐแมสซาซูเซสท์(MIT) ในปีค.ศ. 1962 ด้วยหลักการของหุ่นยนต์ที่เรียกกันว่า Tele – Manipulation เพื่อใช้กับคนไข้ที่เป็นโรคติดต่อร้ายแรง ทั้งนี้เพื่อความปลอดภัยของแพทย์ ในการลดภาวะเสี่ยงจากการติดเชื้อจากคนไข้

นอกจากนี้เรายังสามารถใช้ประโยชน์จากหุ่นยนต์ประเภทนี้ได้อีกมากมาย โดยเฉพาะการทำงานในสภาวะที่เสี่ยงอันตรายต่อการทำงานและไม่เหมาะที่มนุษย์จะเข้าไปปฏิบัติงาน เช่น หุ่นยนต์กู้ระเบิด ซึ่งมีการนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุด ทั้งในประเทศไทยและต่างประเทศ หุ่นยนต์ในโรงงานนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นภาวะเสี่ยงต่อการสัมผัสกับกัมมันตภาพรังสี และหุ่นยนต์กู้ภัย เป็นต้น โดยหุ่นยนต์เหล่านี้จะต้องเพิ่มความสามารถการรับรู้แรงที่ปลายทาง (Haptics Interface) เพื่อให้ผู้ที่บังคับกลไกสามารถรับรู้แรงการทำงานที่ปลายทางได้ อีกทั้งนังต้องสามารถตีความ(Cognition) จากสัญญาณที่จับ ซึ่งอาจจะไม่ชัดเจนได้ โดยจะต้องอาศัยเทคโนโลยีในเรื่องของปัญญาประดิษฐ์(Artificial Intelligent) เข้ามาช่วยเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์

การคาดการณ์ของหุ่นยนต์ในอนาคต
มนุษย์ได้เริ่มต้นวิวัฒนาการจากลิง จนปัจจุบันได้ชื่อว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งที่สุด มีความฉลาดและสามารถสร้างสรรนวัตกรรมใหม่ๆเกิดขึ้นมาได้ตลอดเวลา เพื่อความสะดวกสบายของตนเอง ไม่ใช่เพียงแต่มนุษย์เท่านั้นที่มีวิวัฒนาการ หุ่นยนต์ก็มีเช่นกัน เห็นได้จากพัฒนาการของการสร้างหุ่นยนต์ ที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย เช่น
Honda EO สร้างขึ้นในปีค.ศ. 1986 จัดว่าเป็นหุ่นยนต์ประเภท Walk Machine ที่สามารถเดินได้เหมือนมนุษย์ด้วยขา 2 ข้าง และมีระบบควบคุมเป็นของตนเอง
Azimo จัดว่าเป็นหุ่นยนต์ที่คุ้นหน้าคุ้นตากับคนไทยมากที่สุด ผลิตโดยบริษัท Honda เช่นเดียว Honda EO แต่มีจุดเด่นอยู่ที่สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้อย่าใกล้เคียงมนุษย์มาขึ้น ทั้งยังสามารถขึ้นลงบันไดได้อย่างนุ่มนวลเหลือเชื่อ และเต้นรำได้อย่างไม่มีที่ติด มีงานออกโชว์ตัวบ่อยไม่แพ้ดาราชื่อดังของไทยเลยทีเดียว
Qrio เป็นหุ่นยนต์นักกีฬาของบริษัท Sony ที่ไม่เพียงแต่เตะบอลได้เท่านั้น แต่ยังสามารถแล่นกระดานโต้คลื่นได้อีกด้วย
ถึงแม้ว่าทุกวันนี้เราจะเห็นหุ่นยนต์เริ่มเคลื่อนไหวได้คล้ายและใกล้เคียงกับมนุษย์มากขึ้นก็ตาม แต่สิ่งที่ยังขาด อีกทั้งยังเป็นความแตกต่างระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์อย่างเห็นได้ชัดมากที่สุดก็คือ หุ่นยนต์ไม่สามารถคิดได้อย่างชาญฉลาดเหมือนมนุษย์นั่นเอง ทุกวันนี้ทำได้แค่เพียงทำตามสิ่งที่มันถูกโปรแกรมมาเท่านั้น แต่นักคอมพิวเตอร์ต่างก็คาดการณ์ว่าวันหนึ่ง หุ่นยนต์จะต้องคิดและชาญฉลาดได้เหมือนกับมนุษย์อย่างแน่นอน โดยคาดการณ์ไว้ดังนี้

ปี ค.ศ. 2020 เทียบเท่ากับหนูในห้องทดลอง โดยเริ่มที่จะเรียนรู้คำสั่งต่าง ๆ ของโปรแกรมและสามารถปรับเปลี่ยนด้วยตนเองได้ โดยประมวลผลด้วยความเร็ว 100,000 ล้านคำสั่งต่อวินาที
ปี ค.ศ. 2030 เทียบเท่ากับลิง นั่นคือเริ่มสังเกตสิ่งรอบข้าง ทั้งประโยชน์และโทษ แล้วนำมาเป็นข้อมูลในการคิดและเรียนรู้เพื่อการทำงานและการดำรงตนได้อย่างดีขึ้น โดยประมวลผลด้วยความเร็ว 3,000,000 ล้านคำสั่งต่อวินาที
ปี ค.ศ. 2040 เทียบเท่ากับมนุษย์ ที่สามารถมีความคิดริเริ่มสร้างสรรสิ่งใหม่ๆได้อยู่เสมอ อีกทั้งยังสามารถพูดและเข้าใจสิ่งต่าง ๆ รอบข้างได้เป็นอย่างดี โดยประมวลผลด้วยความเร็ว 100,000,000 ล้านคำสั่งต่อวินาที
ปี ค.ศ. 2050 มีความสามารถเหนือกว่ามนุษย์ ดังที่เราสามารถได้ในภาพยนต์หลายเรื่องเช่น The Matrix เป็นต้น


อ้างอิงจาก http://atchima.multiply.com/journal/item/2

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น