2024年のロボット、次のChatGPT
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2024年のロボット、次のChatGPT
ロボット元年の予定。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：王王
編集：蔓蔓周
2024年もまた「ロボット元年」だ。毎年そう言われている気がする。
2023年12月、年の瀬にかけて、世界初のヒューマノイドロボット企業ユービック（UBTech）が上場し、「ロボット」は大規模言語モデルに続く次の注目分野として浮上し、2024年に向けた鼓舞的な幕開けとなった。
IPOという最初のマイルストーンに加え、最近のロボット業界ではニュースが相次いでいる。例えばマスク氏は自身のXアカウントで警告なくテスラのヒューマノイドロボット「Optimus」第2世代の動画を公開した。歩行、スクワット、卵を持つ動作など、すべて巧みにこなしている。一方、スタンフォード大学のチームが開発したMobile ALOHAはさらに進化し、自ら料理をしたりテーブルを拭いたりエレベーターを押したりする能力を備え、成功率は90％に達している。
この機会を利用して、2023年に見逃してしまったかもしれない、ロボット分野で最も話題になったストーリーを振り返ってみよう。
01 ヒューマノイドロボットがついに労働できるようになった
2015年、「ロボットオリンピック」と呼ばれるDARPAロボットチャレンジで、韓国のKAISTチームが開発したヒューマノイドロボット「DRC Hubo」が模擬災害救援ミッションを44分28秒で完遂し、優勝を果たした。
しかし、観客から見ると、この緊迫した競技にはどこか「滑稽さ」があった。ロボットが約1時間かけて完了したタスクを人間はわずか5分で終わらせてしまう。平地で転ぶ、歩きながら転ぶ、ドアを開けるときに転ぶ、風に吹かれて転ぶ――さまざまな理由で途中退場する参加ロボットも続出した。
当時、人々は疑問を投げかけた。「ヒューマノイドロボットが本当に市場に出回るのはいつになるのか？」 その答えは、2024年に見えてくるかもしれない。
ヒューマノイドロボット DRC Hubo | IEEE Spectrum
今日、多くのロボットが複雑な運動をこなせるようになり、落下する物体をキャッチするといった速度と正確性が求められる精密作業さえ可能になっている。ますます多くのロボットメーカーが、単なる箱運びや配達に満足せず、「汎用ロボット」の開発を目指している。
Sanctuary AIの制御システムは、人間の脳の記憶・視覚・聴覚・触覚を模倣し、シンボル推論とニューラルネットワークを組み合わせることで、人間のような知能を持つロボットを実現しようとしている。ノルウェーのロボット企業1XはOpenAIと提携し、大規模モデルの潮流をロボットへと導入。汎用大規模モデルを通じてロボットに深い「思考力」を与える取り組みを進めている。これらの企業はいずれも2024年の商用化を計画している。
マスク氏は、今後20年以内に地球上に10億台のヒューマノイドロボットが存在すると予測している。しかし、2024年の幕開けにあたっては、少し冷静になる必要もある。
過去2年間、多くの資金と人材が商用ヒューマノイドロボット分野に流入したものの、ここ最近、本質的な技術的ブレークスルーは見られていない。たとえば、アクチュエータは依然として複雑で高価であり、バッテリーの持続時間も大きな課題だ。ソフトウェア面でも、安全性と安定性の向上には継続的な投資と最適化が必要である。製造の観点からは、大規模な商業展開には柔軟なサプライチェーンとインフラ整備が不可欠であり、これには時間と資源の投入が求められる。
02 掃除ロボットが世界を制覇
アムンゼン・スコット南極観測所の年平均気温は-28℃、極端な場合は-80℃にまで達する。厳しい気候のため、毎年8ヶ月間は補給が途絶え、自立して生き延びるしかない。研究員たちが入れ替わる中、この施設には常に4人の住人がいる。Bert、Ernie、Sam、Frodo――4台の掃除ロボットだ。
4台のロボットの日常は、掃除以外にも波乱万丈な物語がある。
Bertは最初の住人として、長期間、世界で最も孤独な掃除ロボットだった。その後Ernieが加わり、BertとErnieは1階と2階を分担して掃除を行ったが、乗り越えられない階段によって、近くて遠い存在になってしまった。SamとFrodoという親友ペアが加わったことで、BertとErnieはようやく同じフロアで共に過ごせるようになった。しかもErnieは誘拐事件に遭い、犯人からビスケットの要求を受けたこともあったが、無事帰還し、その後も掃除を続けている。
Xアカウント「South Pole Telescope」は、この4台の掃除ロボットの息をのむような日常や、過酷な環境下での研究員たちの（冷たい）ジョークを記録している。
「寒すぎる」とErnie
ちょっとした豆知識だが、掃除ロボットは実は軍事研究の産物なのだ。
1990年、MITの研究者たちがiRobot（上の画像のブランド）を設立し、米軍向けの地雷除去ロボットの開発を始めた。その過程で、指定された空間のすべてを走破できるアルゴリズムを開発した。研究中に、この技術が掃除機の制御にも応用できることに気づいたチームは、2002年に世界初の掃除ロボットを米国市場に投入。2年以内に販売台数は100万台を超えた。現在では、1000元程度で地雷探知器のような高性能ロボットが手に入る。
03 Henry Evansとロボットが共生して13年
ヘンリー・エバンスは脳卒中の後遺症により身体の自由を失い、目と頭、首、左手の親指だけがわずかに動かせる状態だった。2010年、偶然ロボット企業ウィロー・ガレージのPR2ロボットの映像を見た彼は、これが人生を変えるチャンスだと直感し、開発チームに連絡を取って「Robots for Humanity」プロジェクトを共同で立ち上げた。これは障がい者が可能な限り自立できるように支援する一方で、家族や介護者の負担を減らし、より自由な時間を与えることを目的としている。
Henry Evans と PR2、出典 | Stanford Magazine
しかしPR2は181kgもあり、価格は40万ドルと高額で、結局「研究成果」の域を出ず、市販化は不可能だった。2017年、PR2チームはHenry一家との長年の協力を経て新会社Hello Robotを設立し、よりシンプルで軽量かつ低コストのロボットの開発を開始した。その成果であるStretchは人型を捨て、単一の腕だけを持つ構造にし、価格も2万ドルに抑えられた。このロボットはHenryがひげを剃ったりトランプをしたり、他の人の食器を洗うのを助けている。
2023年は、Henry一家がロボットと共に暮らして13年目を迎えた年である。生活の大部分は依然として妻や介護士に頼っているが、Henryは時折ロボットを使って自分で小さなタスクをこなすことができる。バラの花を摘んで妻に贈るとき、Henryは自分もまったく役立たずではないと、確かに感じることができるのだ。
04 火星ヘリコプターIngenuityの70回目の飛行
2023年12月22日、Ingenuityは火星表面での70回目の離着陸を成功させた。2021年に火星表面から初めて飛び立ってから、すでに2年以上が経過している。当初の計画では、Ingenuityは最大5回の飛行と、火星での「生存期間」30日間が想定されていた。
火星は極度に寒冷・乾燥しており、大気は希薄。重力が小さいとはいえ揚力を得るのは困難で、火星ヘリコプターには厳しい制約がある。さらに、火星と地球の通信遅延も毎回の飛行任務を複雑にする要因だ。Ingenuityの飛行記録は、火星探査に革命的な示唆を与えた。先駆的な航空機として、後継機に貴重な教訓を提供している。科学者たちはこれらの経験を基に、将来の火星サンプル回収ミッションに回転翼機を組み込む計画を立てており、火星車が到達できない地域を探査するための科学用ヘリコプターの設計も進められている。
出典 | Space.com
05 ディズニーランドでロボットと遊ぶ
現在、ディズニーランドでは実際に人が扮したミッキーマウスやデイジーベルと交流できるが、近未来にはロボットたちがあなたのディズニー仲間になるかもしれない。
チューリッヒにある研究センターで、ディズニーはまったく新しいエンターテイメントロボットを開発している。これらはただ歩いたり話したりするだけでなく、ディズニーキャラクターの歩き方を再現し、愛らしい誇張された動きで感情を表現する。アニメーターとロボット専門家が協力し、ロボットの歩行安定性を確保しつつ、表情豊かな動作を実現している。頭を傾げる「歪頭殺（わいとうさつ）」のようなかわいらしい仕草も可能だ。
出典 | Youtube
生産面では、この新しいロボットプラットフォームは特定のハードウェアに依存しないため、プロトタイプをさまざまなキャラクターに迅速に適用できる。3Dプリンターで部品を製造することで、ディズニーは数ヶ月で新しいキャラクターロボットを生産することが可能になっている。
こうしたロボットがまもなく来園者と対面する日も近いだろう。
06 ドローンレース：自動ロボットが人類を超越
自動ドローンと人間の世界チャンピオンパイロットによるレース。2台のドローンが異なる方向・高さの7つのゲートを一度に通過しなければならない。この過程では細かい微調整が大量に必要となる。全長7.5メートルの複雑な飛行を、自動ドローンはわずか5.3秒で完遂した。
人間に勝つためには、ドローンはより速く、より安定していなければならない。そのため、チームはいくつかの問題を解決する必要があった。まず、最適な飛行軌道を計算すること。事前の訓練段階で3Dシミュレーション環境を使い、数学的に最適な軌道を算出するとともに、会場内の気流やドローン自体の振動など、実際の環境におけるノイズデータも継続的に収集した。飛行ルートが決まれば、次にドローンは自らの位置と飛行方向をリアルタイムで計算しなければならない。ドローンの速度が非常に速いため、搭載カメラではモーションブラーが発生し、「視界を失う」リスクがある。ロボットチームは最短経路と墜落防止のバランスを取らねばならなかった。
出典 | Nature
最終的に、このドローンは36台のカメラによる赤外線追跡システムを装備し、毎秒400回の頻度でミリ単位の精度で位置を特定できるようになった。位置データと航路地図を統合することで、外部のコンピュータがドローンを最適な軌道に沿って誘導できる――これは、最高レベルの人間パイロットですら難しいことだ。
機械が人間を圧倒する結果となったが、ロボットチームはそれでも、今後数十年間は自動ドローンが人間を完全に代替することはないと考えている。人間は不良データの処理能力、環境への適応と即時調整能力において、依然として機械を上回っている。
2024年、ロボットの大爆発は訪れるのか
Nvidiaの上級研究 scientist でAIエージェント担当責任者ジム・ファン氏によれば、ロボットは2024年において最も重要な技術であるという。あるXの投稿で彼はこう述べている。「我々は物理的AIエージェントのChatGPT的瞬間まで、あと約3年ほどだ。」
かつてロボット研究は「モラベックの逆説」という問題に直面していた。
1980年代、研究者ハンス・モラベックは、感覚や知覚には膨大な計算リソースが必要である一方、論理的推論にはそれほど多くのリソースは不要だと指摘した。このため、ロボット開発では直感に反する現象が起こる：人間にとってはごく普通のことでもロボットには極めて難しく、たとえば飛んできた野球をキャッチすることなどはその典型だ。逆に、人間にとって難しいことがロボットにとっては簡単な場合もある。
今日、マルチモーダル大規模モデル、シミュレーションデータセット、ハードウェア技術の進歩により、ロボットは倍速で進化している。強力な言語理解と対話能力に加え、知覚能力も飛躍的に向上する可能性を秘めている。
奇点がすぐそこに来るわけではないかもしれないが、ロボット分野の将来性は確実に大きい。私たちは確かに、奇点に向かう道を歩んでいる。
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