5Robotika a inteligentné stroje v podnikoch

Inteligentné stroje sú podmnožinou umelej inteligencie, ktorá sa môže učiť, ako robiť veci a vykonávať úlohy. Tieto stroje sú čoraz viac digitálne, na rozvinutie plného potenciálu využívajú umelú inteligenciu a strojové učenie. Umelá inteligencia (AI, Artificial intelligence) je to, čo robí tieto stroje inteligentné a poskytuje rámec pre ich fungovanie. Inteligentné stroje zahŕňajú roboty, autonómne autá a iné systémy, ktoré sú navrhnuté tak, aby mohli pracovať bez zásahu človeka. V podnikateľskej sfére sa od týchto technológií očakáva, že prinesú vyššie ziskové marže a povedú k efektívnejším výrobným procesom. Od inteligentných strojov sa však aj očakáva, že vytlačia pracovníkov a výrazne zmenia povahu práce a iné spoločenské normy. Dnešné inteligentné prístroje sa môžu zdať revolučné podobne ako v sci-fi filmoch (napr. ako C-3PO v Star Wars). Inteligentné stroje sú však ďalším krokom v dlhej histórii postupného pokroku pri strojoch a výpočtovej technike. Korene inteligentných strojov dokážeme vysledovať späť k prvej priemyselnej revolúcii (18. storočie), keď boli použité základné stroje na automatizáciu niektorých ľudských úloh. Príchod počítačov v 20. storočí spolu s rastúcim Internetom vecí, systémami na ukladanie údajov a snímačmi, umožnili zhromažďovanie a analýzu obrovských dátových objemov, čím sa urýchlil nárast inteligentných strojov. Takéto obrovské objemy údajov možno účinne využívať pomocou metód analýzy údajov. Big data analýza údajov sa vzťahuje na metódu zhromažďovania a porozumenia veľkým dátovým súborom z hľadísk, ktoré sú známe ako tri V, rýchlosť (velocity), rozmanitosť (variety) a objem (volume). Rýchlosť informuje o frekvencii získavania údajov, čo môže byť súčasne s aplikáciou predchádzajúcich údajov. Rozmanitosť opisuje rôzne typy údajov, ktoré je možné spracovať. Objem predstavuje množstvo údajov. Údaje môžu byť využité aj pomocou business intelligence (BI) a pokročilej analytiky, pomocou ktorých počítače spúšťajú algoritmy na analýzu údajov na identifikáciu vzorov a potom sa používajú tieto vzory na vytváranie poznatkov o minulých a súčasných udalostiach a neskôr na poskytnutie poznatkov o tom, čo sa stane a čo by sa mohlo stať, ak by sa podnikli určité kroky v budúcnosti. Táto analytická schopnosť na druhej strane viedla k strojovému a hlbokému učeniu, kde sa samotné počítače učia z dodatočných dátových súborov, resp. používajú nové poznatky na prispôsobenie a úpravu svojich výstupov.

V medicínskej oblasti mnoho ľudí hovorí o tom, ako získať AI/počítač s algoritmami strojového učenia, aby diagnostikovali pacientov alebo nahradili lekárov. Jedná sa skôr o rozšírenie lekára, resp. o používanie počítača ako nástroja nie ako náhrady. Napr. v experimentoch [31], kde je pacient indikovaný sestrou, zachytené údaje idú cez prediktívne analytický nástroj, ktorý určuje päť hlavných problémov - tie, ktoré má pacient s najväčšou pravdepodobnosťou. Program výrazne zlepšil mieru zberu hlavných údajov o sťažnostiach (príznakoch) - z 25% na 95%.

Robotika je typ inžinierstva, ktoré stojí za konštrukciou a prevádzkou robotov, ktoré môžu vykonávať úlohy bez ľudskej pomoci. Je to jeden nástroj v oblasti inteligentných strojov. Podľa spoločnosti Gartner inteligentné stroje musia byť schopné:

- prispôsobiť svoje správanie na základe skúseností (vzdelávania),
- nie byť úplne závislé od pokynov od ľudí (učiť sa sami),
- byť schopné prísť s neočakávanými výsledkami.

Samotné učenie v rôznych prostrediach umožnilo, aby sa roboty stali dôležitými nástrojmi v niektorých odvetviach. Medzi ne patrí:

- Zdravotníctvo - roboty sú prítomné v rôznych oblastiach zdravotníctva, ako sú napríklad chirurgické a lekárske úlohy. Vývoj zdravotnej starostlivosti zahŕňa roboty vo veľkej miere a experti hovoria, že sa to bude len zvyšovať. Roboty sú prítomné v chirurgickej starostlivosti, pretože poskytujú pracovnú silu zameranú na presnosť, flexibilitu a detail, ktorá pomáha lekárom, aby operácie prebiehali hladko a efektívne.
- Financie - finančné služby používajú robotiku na vykonávanie rôznych operácií. Robo-poradenské firmy sa stali budúcnosťou bankovníctva. Používajú jedinečné a citlivé algoritmy, ktoré poskytujú služby ako napríklad finančné poradenstvo a riadenie portfólia. Tieto firmy ponúkajú zákazníkom osobné skúsenosti a preklenutie rozdielov medzi finančnými službami a digitálnymi službami. Forbes súhlasí.
- Rtail - robotika sa používa ako zákaznícky servis v obchode. To je vidieť v rôznych obchodoch, ktoré poskytujú interaktívne nástroje, ktoré zákazníci používajú na nakupovanie výrobku v obchode alebo na rýchle získanie prístupu k zamestnancovi.

Obr. 13 Baxter, robot, Rethink Robotics

Pri nasadzovaní robotov v priemysle je dôležitý problém - bariéra medzi ľuďmi a robotmi. Vo väčšine prípadov roboty, ktoré pracujú na výrobnej linke, sú umiestnené v klietkach, pretože predstavujú príliš veľa fyzických rizík pre ľudí. To spôsobuje, že pracovný postup človeka je úplne oddelený od pracovného postupu robota.

Pokračuje úsilie o to, aby sa ľudia a roboti mohli spoločne učiť, vytvoriť spoločné chápanie toho, ako spolupracovať a byť efektívnejší. Prvým príkladom je robot Baxter, ktorý vytvoril Rethink Robotics. Robot Baxter má ľudskú podobu a môže pracovať hneď vedľa ostatných pracovníkov a to bez klietky. Viaceré továrne nasadili Baxtera na vykonávanie nudných úloh - veľmi často opakovaných úloh, ako je napr. presné balenie. Baxter je vybavený snímačmi, ktoré mu umožňujú "cítiť" a "vidieť", aby sa mohol prispôsobiť svojmu prostrediu. Nie je potrebné mu povedať, ako rýchlo sa pohybuje dopravný pás, vidí to a vie na základe toho konať. Roboty sa viac integrujú do pracovného postupu, pretože inteligentné stroje začínajú zdieľať procesy s ľuďmi a údaje, ktoré absorbujú a vytvárajú, sú pre podnik čoraz dôležitejšie.

Nový výkonný prvok v oblasti robotiky a inteligentných strojov je Cognitive Computing. Je zrejmé, že technológie v oblasti robotiky sa pohybujú smerom k inovatívnym nástrojom, ktoré využívajú techniky samoučenia na vykonávanie úloh. Kognitívne výpočtové systémy patria medzi prelomové nástroje v odvetví inteligentných strojov. Kognitívne výpočtové systémy sú založené na systémoch samoštúdia, ktoré používajú techniky strojového učenia na inteligentné vykonávanie špecifických úloh bežne vykonávaných človekom. Cognitive Computing je forma umelej inteligencie, ktorá nám umožňuje vidieť zmysel v údajoch, ktoré sa spracúvajú prostredníctvom systému. Prechádza veľkým množstvom údajov, na spracovanie ktorých by ľudia potrebovali obrovské množstvo času. Následne nájde a vytvára údaje, s ktorými sa môžu vykonávať ďalšie aktivity a sú prezentovateľné v reálnom čase. Tento nástroj uľahčuje organizáciám vykonávanie operácií, pretože dáva dátam účel. S veľkým množstvom údajov, ktoré sa hromadia v popredných odvetviach priemyslu pomocou tohto nástroja, sú zistené informácie skutočne užitočné, a preto robia tieto systémy vynikajúcimi.

Ďalším dôležitým pojmom je inteligentná výroba. Ide o širokú kategóriu výroby s cieľom optimalizovať koncepciu výroby a transakcií s výrobkami. Zatiaľ čo výroba môže byť definovaná ako viacfázový proces tvorby produktu zo surovín, inteligentná výroba je podmnožinou, ktorá využíva počítačovú kontrolu a vysokú úroveň adaptácie. Cieľom inteligentnej výroby je využívať pokročilé informačné a výrobné technológie, ktoré umožňujú flexibilitu vo fyzických procesoch a prispôsobenie sa globálnemu trhu. Zvyšuje sa odborná príprava pracovnej sily pre takúto flexibilitu a používanie technológie namiesto špecifických úloh bežných v tradičnej výrobe.