Η ρομποτική θα μπορούσε να αποτελεί μάθημα στο σχολείο;

Η Ελλάδα συμμετέχει ενεργά στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής εδώ και 16 περίπου χρόνια, μετρώντας 9 μετάλλια και 20 διακρίσεις – το 2023 μάλιστα αναδείχθηκε πρώτη στην Ευρώπη και τέταρτη στον κόσμο ανάμεσα σε άλλες 90 χώρες. Όμως τι πραγματικά εννοούμε όταν λέμε ρομπότ και πού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί η ρομποτική στην ελληνική καθημερινότητα; H ρομποτική θα μπορούσε να αποτελεί μάθημα στο σχολείο; Ο Δρ. Ευάγγελος Παπαδόπουλος, καθηγητής ΕΜΠ, διευθυντής του Εργαστηρίου Αυτομάτου Ελέγχου και αναπληρωτής διευθυντής του HERON στο Ινστιτούτο Ρομποτικής του Ερευνητικού Κέντρου Αθηνά, μιλά στην Athens Voice για τη χρήση ρομπότ στην ελληνική παραγωγή, την εκπαίδευση και την Τεχνητή Νοημοσύνη.

Πρόσφατα δόθηκε στην ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Ρομποτικής του Ερευνητικού Κέντρου Αθηνά επιχορήγηση άνω των 30 εκατομμυρίων ευρώ για τη δημιουργία του HERON, του πρώτου Κέντρου Αριστείας για τη Ρομποτική στην Ελλάδα. Ποιο είναι το όραμα και ο στόχος του κέντρου Αριστείας;
Μια ομάδα διεθνώς αναγνωρισμένων ερευνητών στη ρομποτική και την Τεχνητή Νοημοσύνη προτείναμε στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή, με ανταγωνιστική πρόταση, τη δημιουργία του πρώτου Κέντρου Αριστείας στις Τεχνολογίες της Ρομποτικής στην εποχή της Τεχνητής Νοημοσύνης στην Ελλάδα, με την επωνυμία HERON. Επικεφαλής του HERON είναι οι καθηγητές του ΕΜΠ Πέτρος Μαραγκός και ο υποφαινόμενος, ενώ ο πρόεδρος του Ερευνητικού Κέντρου Αθηνά, καθηγητής ΕΚΠΑ Ιωάννης Εμίρης, θα ενεργεί ως συντονιστής. Το HERON είναι το πρώτο Κέντρο Αριστείας στην Ελλάδα που εστιάζει στη ρομποτική, έναν τομέα που η χώρα μας χρειάζεται επειγόντως. Η μακροπρόθεσμη χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση, την Ελλάδα και ιδιωτικές πηγές κατέστησε το όραμα αυτό δυνατό. Στο HERON συμμετέχουν Έλληνες ειδικοί στη ρομποτική πεδίου, υγείας και ασφάλειας, ενώ θα συνεισφέρουν και ερευνητές από την ελληνική διασπορά. Μαζί, θα προσπαθήσουμε να αναπτύξουμε ρομπότ, συστήματα και ερευνητικά έργα αιχμής που όχι μόνο θα ηγηθούν του πεδίου στην Ελλάδα και παγκοσμίως, αλλά και θα έχουν θετικό αντίκτυπο στην κοινωνία μας, αντιμετωπίζοντας επείγουσες ανάγκες, εκπαιδεύοντας εξαιρετικούς ερευνητές και προκαλώντας την επιστροφή άλλων από το εξωτερικό. Με το Makerspace του, το HERON θα προωθήσει την προσέγγιση του κατασκευαστή, που είναι τόσο απαραίτητη αυτή τη στιγμή στην Ελλάδα, εκπαιδεύοντας φοιτητές και ερευνητές στη δημιουργία, εξερεύνηση και κοινή χρήση εργαλείων υψηλής τεχνολογίας και εργαλείων χειρός. Είμαστε περήφανοι για το HERON και ελπίζουμε ότι θα θέσουμε ένα σημαντικό ορόσημο στις συλλογικές προσπάθειες μεταξύ ακαδημαϊκών, βιομηχανίας και επαγγελματιών που εργάζονται στη ρομποτική στην εποχή της Τεχνητής Νοημοσύνης, προωθώντας μια σύγχρονη, προηγμένη και χωρίς αποκλεισμούς ελληνική κοινωνία.

Όμως, τι πραγματικά εννοούμε όταν λέμε ρομποτική και ρομπότ;
Αρχικά, με τη λέξη ρομπότ εννοούσαμε ογκώδη βιομηχανικά ρομπότ και σε αντιστοιχία ο ορισμός αναφερόταν σε επαναπρογραμματιζόμενους, πολυλειτουργικούς βραχίονες σχεδιασμένους να φέρουν εξαρτήματα, εργαλεία ή ειδικές διατάξεις και μέσω προγραμματισμένων κινήσεων να εκτελούν διάφορες εργασίες. Πλέον όμως τα ρομπότ έχουν βγει από τα εργοστάσια και βρίσκονται παντού, κινούμενα πολλές φορές δίπλα μας. Άρα ένας καλύτερος ορισμός είναι πλέον ότι ρομποτική είναι το πεδίο που ασχολείται με την έξυπνη σύνδεση (λογισμικό) της αντίληψης (αισθητήρες) με τη δράση (επενέργηση). Αυτά ισχύουν στην πραγματικότητα, διότι στην επιστημονική φαντασία τα ρομπότ έχουν συνήθως ανθρώπινη μορφή και είναι υπεράνθρωπα, άλλοτε καλά και άλλοτε όχι!

Υπάρχει ρομποτική στην Ελλάδα; Σε τι επίπεδα βρίσκεται συγκριτικά με τις άλλες χώρες, αλλά και σε σχέση με 10 χρόνια πριν στη χώρα μας;
Στην Ελλάδα υπάρχουν ρομπότ κυρίως στη βιομηχανία, στα πανεπιστήμια, στα ερευνητικά κέντρα και στις ένοπλες δυνάμεις. Αν και δεν υπάρχουν λεπτομερή στοιχεία, η χώρα μας υστερεί σε σχέση με άλλες, εφόσον η οικονομία της έχει κάπως διαφορετικό προσανατολισμό. Όμως αυτό αλλάζει αρκετά γρήγορα. Τριάντα χρόνια πριν, τα ρομπότ ήταν μόνο επιστημονική φαντασία. Δέκα χρόνια πριν, υπήρχαν πολλά, κυρίως βιομηχανικά ρομπότ. Πλέον, με την εξέλιξη του επιπέδου της τεχνολογίας και με την έλευση της Τεχνητής Νοημοσύνης, η κατάσταση αλλάζει ραγδαία.

Η Ελλάδα φτιάχνει ρομπότ; Και αν ναι, η παρουσία τους στην ελληνική βιομηχανία ποιες εφαρμογές αφορά;
Διεθνώς, όσον αφορά τα βιομηχανικά ρομπότ, υπάρχουν λίγες και μεγάλες εταιρείες που τα κατασκευάζουν. Υπάρχουν πολλές μικρότερες που ασχολούνται με τα ρομπότ για υπηρεσίες. Στην Ελλάδα, εξειδικευμένες εταιρείες συνήθως προσαρμόζουν ρομπότ εισαγωγής στις παραγωγικές ανάγκες μέσω ανάπτυξης λογισμικού ή προσθήκης ειδικών εξαρτημάτων. Σε πανεπιστημιακά εργαστήρια δίνεται μεγαλύτερη έμφαση σε πρωτότυπα ρομπότ. Στο Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου του ΕΜΠ έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί με επιτυχία πολλά ρομπότ, ξεκινώντας από την ιδέα, μελετώντας την αναμενόμενη συμπεριφορά, προδιαγράφοντας το ρομπότ, αναπτύσσοντας τα μέρη του και το λογισμικό του και συναρμολογώντας το σε ένα λειτουργικό πρωτότυπο. Έχουν αναπτυχθεί δίποδα, τετράποδα και εξάποδα ρομπότ, ρομποτικά ψάρια, ρομπότ για μελέτη αποστολών σε τροχιά γύρω από τη Γη, μικρο-ρομπότ και πολλά άλλα. Όσο εξελίσσεται το επίπεδο της οικονομίας της χώρας, τόσο θα αυξάνεται ο αριθμός, η ποιότητα και οι δυνατότητες των ρομπότ στην Ελλάδα. Επομένως, το μέλλον είναι ιδιαίτερα θετικό σε όλους τους τομείς που ανέφερα προηγουμένως.

H ρομποτική θα μπορούσε να εισαχθεί ως μάθημα στο σχολείο;
Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα περιλαμβάνει μαθήματα για σχεδόν οτιδήποτε εκτός από τη μηχανική (engineering) και τον σχεδιασμό (design). Τα πλησιέστερα μαθήματα είναι η Φυσική και η Πληροφορική, αλλά και αυτά δεν καλύπτουν τη διαδικασία επίλυσης προβλήματος (problem solving) μέσω σχεδιασμού και κατασκευής κάποιας συσκευής, συστήματος, διαδικασίας κ.λπ. Επίσης, το σχολικό εκπαιδευτικό προσωπικό έχει κυρίως επιστημονική εκπαίδευση και όχι εκπαίδευση μηχανικού. Αυτά δημιουργούν ένα κενό, το οποίο μπορεί να καλύψει ένα μάθημα ρομποτικής, εφόσον σε αυτό σχεδιάζεται και κατασκευάζεται κάτι νέο, που έχει επιπλέον κάποιον συγκεκριμένο σκοπό. Επειδή δε αυτό είναι διασκεδαστικό και κοντά στο παιχνίδι, ένα τέτοιο μάθημα γίνεται ελκυστικό. Οι μαθητές που συμμετέχουν μαθαίνουν να λύνουν προβλήματα, να συνεργάζονται, να βρίσκουν την καλύτερη δυνατή λύση, να μαθαίνουν από τα λάθη τους, να έχουν επιμονή και υπομονή, δηλαδή δεξιότητες και χαρακτηριστικά χρήσιμα στη ζωή. Με άλλα λόγια, ένα μάθημα ρομποτικής το βλέπω χρήσιμο ως όχημα για την ανάπτυξη δεξιοτήτων και όχι για την εκπαίδευση ειδικών στη ρομποτική. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι ένα τέτοιο μάθημα πρέπει να είναι υποχρεωτικό, αφενός διότι δεν υπάρχει το απαιτούμενο προσωπικό, αφετέρου διότι κινδυνεύει να γίνει βαρετό για κάποιους μαθητές. Όσο για την ηλικία, δεν είναι εύκολο να πω, αλλά πάντως θα πρέπει τα παιδιά να είναι τουλάχιστον στο γυμνάσιο και πριν από την πίεση των Πανελλαδικών.

Με ποιον τρόπο η ρομποτική συνδέεται με την Τεχνητή Νοημοσύνη;
Εάν η ρομποτική παρέχει την πληροφορία από το περιβάλλον και τους μυς για δράση, η Τεχνητή Νοημοσύνη παρέχει το μυαλό που δίνει σε ένα ρομπότ αντίληψη και την ικανότητα για λήψη αποφάσεων. Αφενός η εξέλιξη της τεχνολογίας (κινητήρες, αισθητήρες, υπολογιστές και μπαταρίες) και αφετέρου η εκθετική πρόοδος της Τεχνητής Νοημοσύνης, καθιστούν τον συνδυασμό ιδιαιτέρως υποσχόμενο. Για παράδειγμα, μπορούμε να έχουμε ένα ρομπότ που κρατάει συντροφιά σε μια ηλικιωμένη, ρωτώντας την πώς νιώθει, προτείνοντας δραστηριότητες, υπενθυμίζοντάς της τη θεραπευτική αγωγή της και επικοινωνώντας με τον θεράποντα γιατρό. Ή ένα ρομπότ που συμμετέχει σε επιχείρηση διάσωσης σε βουνό, σαρώνοντας μόνο του μια απόκρημνη πλαγιά ώστε να εντοπίσει ορειβάτες σε κίνδυνο και να ειδοποιήσει τους διασώστες. Ένα σημερινό παράδειγμα είναι ότι σε αρκετά εστιατόρια το φαγητό ήδη σερβίρεται από στόλο αυτόνομων ρομπότ.

H ρομποτική στην ελληνική καθημερινότητα πού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί;
Όπου και σε άλλες χώρες, δηλαδή, μεταξύ άλλων, στην ασφάλεια και στην άμυνα, στη γεωργία, στη βιομηχανία και την εφοδιαστική (logistics), στα μεταλλεία, σε θαλάσσιες και υποθαλάσσιες εφαρμογές, στον έλεγχο των κατασκευών, στη διασκέδαση και την αναψυχή, στις υπηρεσίες υγείας, σε υπηρεσίες προς ηλικιωμένους, στη γνωστική βοήθεια και στην κοινωνικά υποστηρικτική ρομποτική. Φανταστείτε αυτόνομα εναέρια ρομποτικά συστήματα τύπου drones να επιτηρούν δάση και να ειδοποιούν την πυροσβεστική εγκαίρως, τετράποδα ρομπότ να ελέγχουν αμπελώνες σε απότομες πλαγιές, αυτόνομα τροχοφόρα ρομπότ να μεταφέρουν εμπορεύματα από τα ράφια για αποστολή σε πελάτες, αυτόνομα καταμαράν να χαρτογραφούν τις παραλίες μας, υποβρύχια ρομπότ να αναγνωρίζουν αρχαία ναυάγια, ιπτάμενα ρομποτικά συστήματα να ελέγχουν την ακεραιότητα γεφυρών, ανθρωποειδή ρομπότ να χρησιμοποιούνται σε αναπαράσταση ιστορικών στιγμών, φιλικά ρομπότ να κάνουν παρέα σε ηλικιωμένους και να παρακολουθούν την υγεία τους, ή ρομπότ να συνδιαλέγονται με αυτιστικά παιδιά.

Πόσο θα έχουν εξελιχθεί τα ρομπότ και με ποιον τρόπο θεωρείτε ότι θα επηρεάζουν τις ζωές μας σε μια δεκαετία;
Οι δυνατότητες των ρομπότ θα αυξάνονται συνεχώς. Άλλα θα γίνουν πολύ μικρά, για να κυκλοφορούν μέσα στο σώμα μας, και άλλα θα είναι πολύ μεγάλα, για να χειρίζονται βαριά αντικείμενα. Άλλα θα είναι άκαμπτα, για μεγάλη ακρίβεια, και άλλα μαλακά, για συνεργασία με ανθρώπους. Τα ρομπότ θα μπουν στα σπίτια μας και στο περιβάλλον μας και δεν θα προκαλούν εντύπωση. Η αυτόνομη οδήγηση θα είναι συνηθισμένη, τουλάχιστον για τις μεταφορές και τις μεγάλες αρτηρίες. Πολλά από αυτά υπάρχουν σε αρχική μορφή ακόμη και σήμερα, άρα η πιθανότητα να συμβούν είναι μεγάλη. Και όσο μια εργασία είναι βαρετή, επικίνδυνη ή ακατάλληλη για ανθρώπους, τόσο πιο πιθανό είναι να γίνεται αποκλειστικά από ρομπότ!