Tương lai công nghệ thiết bị đeo và robot tương tác

Thứ Sáu, 20/03/2020, 11:28

Số lượng người trên 60 tuổi có thể tăng hơn gấp đôi vào năm 2050 và một trong những vấn đề tiềm ẩn đặt ra là khả năng di chuyển của con người. Khi về già, con người gặp khó khăn khi đi lại.

Điều này gây ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và gây ra những thách thức trong văn phòng, không gian công cộng và tại gia đình. Công nghệ thiết bị đeo trên cơ thể có thể giúp khắc phục vấn đề.

Công nghệ thiết bị đeo giúp con người di chuyển tự do

Một "siêu trang phục" tiện dụng và nhẹ nhàng do Seismic thiết kế - sản phẩm robot đeo trên cơ thể của trung tâm nghiên cứu phi lợi nhuận SRI International - sẽ tác động lên cơ bắp của người sử dụng để tăng sức mạnh cho chúng. Bộ trang phục "cơ điện", được vận hành bởi các động cơ siêu nhỏ, theo cách bắt chước cách cơ bắp con người vận hành.

"Siêu trang phục" giúp tăng sức mạnh cho cơ bắp của người dùng.

Những khối cơ điện này được tích hợp trong trang phục quanh khu vực các khớp trên cơ thể và được kết nối bằng vải quần áo.

Những sợi kết nối này có tác dụng như gân trên cơ thể người. Một máy tính và cảm biến theo dõi vận động cơ thể cũng được tích hợp vào trang phục; phần mềm sẽ báo cho các cơ trên trang phục biết khi nào nên cử động. Các thành tố công nghệ cơ bản như động cơ, pin và bảng mạch điều chỉnh được tích hợp vào một túi hình lục giác nhỏ, được thiết kế để đem lại sự tiện lợi tối ưu cho người mặc.

Rich Mahoney, nhà sáng lập và CEO của Seismic cho biết: "Hiện nay sản phẩm duy nhất có thể giúp người ta đi lại là khung tập đi và gậy. Xe lăn là một thiết bị hỗ trợ khác, nhưng bộ trang phục chỉ hướng đến những người bị giảm khả năng đi lại một chút. Những cách khác thường là ngồi một chỗ hoặc giới hạn đi lại. Và hầu hết mọi người chọn cách này vì họ không muốn phải gắn với các loại sản phẩm khác". Để giúp bộ trang phục gọn gàng và hoạt động kín đáo, Seismic làm việc với nhà thiết kế Yves Behar và chuyên gia cho biết: "Mục tiêu là làm ra sản phẩm mà bạn thực sự muốn mặc, chứ không phải là trang phục bạn buộc phải mặc. Tiện lợi là yếu tố cực kỳ quan trọng, cũng như thẩm mỹ".

Cơ bắp giảm sức mạnh gây ảnh hưởng đến tất cả mọi người khi ta già đi. Đến khi bạn 60 tuổi, quá trình mất cơ vì tuổi tác càng tăng lên - từ tỷ lệ mất 0,5% - 2% mỗi năm ở tuổi 70, sẽ tăng lên 4% ở tuổi 80. Trang phục này cũng có tiềm năng lớn hơn ngoài thị trường dành cho người lớn tuổi.

Các nghiên cứu đang được tiến hành để phát triển sản phẩm hỗ trợ cho người bị tai biến và trẻ em bị bệnh loạn dưỡng cơ. Những ứng dụng trong công nghiệp và an toàn lao động cũng sẽ xuất hiện - chẳng hạn như dành cho những người làm việc trong nhà kho hoặc ở công trường.

Yves Behar tin rằng công nghệ cho trang phục vẫn còn ở giai đoạn rất sơ khai. Chẳng hạn như một thập niên trước, một thiết bị đeo tay không dùng pin vừa đeo trên ngón tay có thể đo cường độ phơi nhiễm tia UV có vẻ như là điều bất khả thi.

Rất khó để biết công nghệ thiết bị trên trang phục sẽ đi đến đâu trong vài thập niên sắp tới. Nhưng những tiến bộ đang được áp dụng đến các ngành công nghiệp và người dùng rộng khắp chưa từng có - và giúp giải quyết các vấn đề toàn cầu - điều chắc chắn là quan hệ cộng sinh giữa con người và công nghệ sẽ có nhiều lợi ích tiềm năng cho tất cả chúng ta.

Robot tương tác với con người trong đời sống

Có người giúp việc robot thực ra là chuyện đang đến gần hơn ta tưởng. 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 đã xuất hiện trước một ủy ban của Quốc hội Anh quốc 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.

Robot làm việc nhà để mọi người trong gia đình có thời gian bên nhau.

Khi con người ngày càng sống lâu hơn và số 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. 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, bình luận: "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.

Robot có thể học làm những việc đơn giản giúp điều dưỡng viên có thêm thời gian để làm các việc khó khăn hơn.

Nicola Bellotto là nhà khoa học máy tính Đại học Lincoln và giám đốc công nghệ của Enrichme - một dự án nỗ lực chế tạo robot chăm sóc và theo dõi người cao tuổi. Theo ông, 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 DC 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 Silicon Valley 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 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 của Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo Đại học Washington State, nhận xét: "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 không. Có một thuyết, được gọi là "thung lũng kỳ quái", theo đó cho rằng một vật thể trông gần giống người nhưng không vô cùng giống có thể sẽ làm chúng ta không muốn sử dụng chúng. Cook lập luận: "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, ta hầu như sẽ có nhiều loại robot chăm sóc, tất cả đều được thiết kế để đảm trách những tính năng 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.

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 tân 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. Và y 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.

Trang Thuần (tổng hợp)