Il est temps de construire des robots pour les humains, pas de les remplacer

Réfléchir à l'avenir des robots et de l'autonomie est passionnant; voitures sans conducteur, usines sans phares, mobilité aérienne urbaine, chirurgiens robotiques disponibles partout dans le monde. Nous avons vu les blocs de construction se rassembler dans des entrepôts, des magasins de détail, des fermes et sur les routes. Il est maintenant temps de construire des robots pour les humains, pas de les remplacer.

Nous avons toujours h un long chemin à parcourir. Pourquoi? Parce que construire des robots qui ont l'intention de fonctionner de manière totalement autonome dans un monde physique est difficile.

Les humains sont incroyablement doués pour s'adapter à des situations dynamiques pour atteindre un objectif. Les systèmes robotiques et autonomes sont incroyablement puissants pour des opérations très précises, réactives et multivariées. Une nouvelle génération d'entreprises s'attache à rapprocher les deux, en construisant des robots pour travailler pour les humains, et non en les remplaçant, et en réinventant plusieurs industries dans le processus.

L'innovation par la limitation

De nouvelles méthodes de ML, telles que l'apprentissage par renforcement et les réseaux contradictoires, ont transformé à la fois la vitesse et la capacité des systèmes de robot.

Ces méthodes fonctionnent extrêmement bien lorsque :

1. Conçu pour des tâches bien connues.
2. Dans des environnements contraints et un changement de variable limité.
3. Là où la plupart des états finaux sont connus.

Lorsque la probabilité de situations imprévues et de « règles » est faible, les robots peuvent fonctionner miraculeusement mieux que n'importe quel humain.

Un entrepôt alimenté par un robot Amazon est une excellente illustration de tâches bien caractérisées (mouvement de marchandises), dans des environnements contraints (entrepôt), avec une diversité limitée (chemins structurés) et tous les états finaux sont connus (variabilité limitée des tâches).

Robots dans un monde complexe

Qu'en est-il dans un environnement moins structuré, où il y a plus de complexité et de variabilité ? La probabilité d'erreurs et de situations imprévues est proportionnelle à la complexité du processus.

Dans le monde physique, que doit faire un robot lorsqu'il rencontre une situation qu'il n'a jamais vue auparavant ? Cette question est en conflit avec la compréhension qu'ont les robots de l'environnement attendu et a des états finaux inconnus.

Le robot en conflit est précisément le défi auquel les entreprises sont confrontées lorsqu'elles introduisent des robots dans le monde physique.

Audi a affirmé qu'ils atteindraient le niveau 3 d'autonomie d'ici 2019 (mise à jour :ils ont récemment abandonné). Waymo a parcouru 20 millions de kilomètres, mais il est soumis à des contraintes opérationnelles et géographiques.

Tesla est revenu d'une approche d'usine entièrement robotisée à un mélange homme-machine, la société déclarant:"L'automatisation ne peut tout simplement pas gérer la complexité, les incohérences, les variations et les" choses qui ont mal tourné " que les humains peuvent."

Oui — ce problème complexe sera résolu — mais la situation n'est pas encore résolue.

Pour résoudre ces problèmes dans le monde physique, nous avons implémenté les humains comme garde-fous technologiques.

Des applications telles que les voitures sans conducteur, les robots de livraison du dernier kilomètre, les robots d'entrepôt, les robots qui fabriquent des pizzas, nettoient les sols, etc., peuvent fonctionner dans le monde réel grâce à des « humains connectés » surveillant leurs opérations.

Les humains agissent en tant qu'opérateurs à distance, formateurs de données d'IA et gestionnaires d'exceptions.

Robotique Human-in-the-Loop

L'"humain dans la boucle" a accéléré le rythme de la technologie et ouvert des capacités que nous ne pensions pas voir de notre vivant, comme les exemples mentionnés précédemment.

En même temps, il a limité les cas d'utilisation auxquels nous construisons. Lorsque nous concevons des systèmes robotiques autour d'ensembles de compétences de base, l'éventail des tâches est limité à ces seules compétences.

La formation et le fonctionnement d'une voiture sans conducteur, d'un robot de livraison ou d'un robot d'entrepôt nécessitent tous les mêmes compétences généralement acquises.

En conséquence, ce dont les robots sont capables aujourd'hui se concentre principalement autour de la capacité de naviguer et d'identifier des personnes/objets.

Au fur et à mesure que ces entreprises commercialisent leurs solutions, elles réalisent rapidement deux réalités :

(1) Les tâches liées aux produits de base permettent à d'autres d'essayer plus facilement une solution similaire (comme le montre le nombre d'entreprises de robots audiovisuels et d'entrepôts apparues au cours des dernières années).

(2) La liquidité élevée de la main-d'œuvre fait baisser les salaires, ce qui nécessite que ces solutions remplacent entièrement l'humain, et non l'augmentent, en grands volumes pour générer des économies significatives. Par exemple, Waymo/Uber/Zoox doit supprimer le pilote et fonctionner à des volumes élevés pour éventuellement générer des bénéfices.

Le résultat de l'approche des produits de base de la robotique a forcé ces développeurs de technologies à remplacer complètement l'humain de la boucle pour devenir des entreprises viables.

Changer l'intersection de la robotique et des humains

La question ouverte est :est-ce la bonne intersection entre la machine et l'humain ? Est-ce le mieux que nous puissions faire pour tirer parti de la précision d'un robot avec la créativité d'un humain ?

Robotique experte en boucle

Pour accélérer ce que les robots sont capables de faire, nous devons passer de la tentative de remplacer les humains à la création de solutions qui mettent le robot et l'humain main dans la main. Pour que les robots se frayent un chemin dans les flux de travail critiques de nos industries, nous avions besoin d'eux pour renforcer les experts et les techniciens qualifiés.

Des industries telles que l'aviation générale, la construction, la fabrication, la vente au détail, l'agriculture et les soins de santé pourraient être rendues plus sûres, plus efficaces et plus rentables. Changer le rôle humain d'opérateur et de technicien en gestionnaire et stratège.

Les pilotes d'hélicoptère pourraient se libérer de l'équilibre fatigant de la gestion du vol et des commandes. Les opérateurs de machines de construction pourraient se concentrer sur les stratégies et les exceptions plutôt que sur les mouvements répétitifs.

Les installations de fabrication pourraient permettre aux travailleurs de se concentrer sur le débit, le flux de travail et la qualité, plutôt que sur le travail manuel fatigant. Les détaillants pourraient se concentrer sur l'expérience client plutôt que d'essayer de suivre l'inventaire des stocks.

Ces industries souffrent toutes de bassins de main-d'œuvre limités, d'environnements très variables, avec peu de technologie et un coût élevé des erreurs. L'association de systèmes robotiques ou autonomes qui fonctionnent main dans la main avec les experts pourrait inverser l'ensemble de la dynamique par rapport aux cas d'utilisation des produits de base.

Les entreprises pourraient créer des solutions qui n'ont besoin que d'augmenter l'opérateur, et non de le remplacer, pour changer de manière significative l'économie de l'opération.

Construire pour une génération de robots experts

La génération actuelle d'innovation technologique commence, avec une nouvelle génération d'entreprises utilisant la robotique et l'autonomie pour changer l'expérience d'exploitation dans tous les secteurs.

• Des entreprises innovantes telles que Skyryse* avec des commandes de vol d'avion complexes.
• La robotique intégrée dans la construction.
• Path Robotics dans la fabrication.
• La chenille dans l'exploitation minière.
• La Rivière Bleue dans l'agriculture.
• Saildrone dans l'exploration océanique.
• Simbe Robotics* dans le commerce de détail.
• Chirurgie intuitive dans les soins de santé.

Des solutions de robots qui partagent de nombreuses dimensions clés :

• Introduire des niveaux avancés d'automatisation ou d'autonomie pouvant être associés à son opérateur humain.
• Fournir au moins deux des trois dimensions de valeur :exploitation plus sûre, coût d'exploitation amélioré, utilisation totale élevée des actifs.
• Déplacer le temps des opérateurs vers des tâches à plus forte valeur ajoutée ; éventuellement gérer plusieurs fonctions en parallèle.
• Principalement défini par logiciel dans les systèmes de contrôle et de perception.
• Améliorez facilement la base d'actifs des clients à des prix inférieurs à 20 % du coût de l'actif sous-jacent.
• Peut être commercialisé en tant que service avec des revenus récurrents et des marges saines.

La technologie a permis à l'humanité d'être capable de l'impossible.

L'impossible signifie que nous pouvons prendre des décisions plus complexes à des ordres de grandeur plus précis et plus rapides. Pourtant, tant d'industries dépendent encore du travail et des opérations humains plutôt que de l'ingéniosité et de l'autorité humaines.

Alors que le monde s'adapte à la distanciation sociale et au travail à distance, il est plus important que jamais de tirer parti de la technologie en tant que proverbial exosquelette pour maximiser ce que les humains font d'excellent et laisser la technologie faire le reste.

*Venrock est un investisseur dans Skyryse et Simbe Robotics