Japońskie roboty pozostają w tyle, gdy sztuczna inteligencja zyskuje globalną uwagę

Przez dziesięciolecia Japonia była synonimem rozwoju najnowocześniejszych robotów. Jednak reputacja kraju jako pioniera w tej dziedzinie może być nieaktualna. Mimo to japońscy robotycy nadal tworzą „fascynujące dokumenty” i są „bardzo obecni” w społeczności naukowej, mówi Manuela Veloso, szefowa badań nad sztuczną inteligencją (AI) w banku inwestycyjnym JPMorgan Chase i emerytowany profesor informatyki na Uniwersytecie Carnegie. Mellon w Pittsburghu w Pensylwanii nie spełniły się oczekiwania, że ​​będą światowymi liderami w dziedzinie robotyki.

Indeks przyrody 2023 Japonia

Dane potwierdzają ten pogląd. Nature Index plasuje Japonię na piątym miejscu na świecie pod względem ogólnego udziału — ułamkowej liczby afiliacji autorów w publikacjach indeksu — ale biorąc udział tylko w badaniach nad sztuczną inteligencją i robotyką, Japonia zajmuje siódme miejsce. Żadna z japońskich instytucji badawczych nie znalazła się w pierwszej trzydziestce w dziedzinie sztucznej inteligencji i robotyki w oparciu o Share w latach 2015-2021, a Japonia jest coraz bardziej wyprzedzana przez swoich wschodnioazjatyckich sąsiadów. Na przykład Korea Południowa zwiększyła swój udział sztucznej inteligencji i robotyki w Nature Index o 1138% w latach 2015-2021, podczas gdy w Japonii wzrost ten wyniósł 397% w tym samym okresie.

Chociaż wiele z tego trendu może odzwierciedlać powolne wyniki Japonii w szybko rozwijającej się dziedzinie sztucznej inteligencji, a nie czystej robotyki, japońscy eksperci robotyki są świadomi tych zniechęcających statystyk. Wierzą jednak również, że Japonia wciąż ma szanse na powrót na szczyt w niektórych dyscyplinach. Jednak zrobienie tego wymaga przede wszystkim głębokiego zrozumienia tego, co poszło nie tak, oraz skupienia się na wykorzystaniu unikalnych atutów kulturowych i naukowych Japonii w celu nadrobienia tych niedociągnięć.

Veloso mówi, że jedną z naturalnych zalet tego narodu w dziedzinie robotyki jest nieustająca miłość do maszyn. Japonia ma również długą historię animizmu – wiary, że rzeczy, miejsca i stworzenia posiadają duchową esencję. „Wielu Japończyków uważa, że ​​wszystko ma duszę – dlaczego nie roboty?” mówi Minoru Asada, emerytowany robotyk z Uniwersytetu w Osace. Na Zachodzie roboty są często postrzegane z podejrzliwością, a nawet strachem, kontynuuje Asada, ale w Japonii często postrzega się je jako „partnerów i członków rodziny”. Pogląd ten potwierdza prezentacja robotów z dziesięcioleci popularnej mangi i anime — znanego na całym świecie japońskiego stylu animacji i animacji — w tym takich klasyków, jak Astro Boy, Doraemon i Phoenix. Przez lata inspirowały one wielu japońskich pionierów robotyki. „Phoenix przewidział przyszłość społeczeństwa symbiotycznego z robotami i wywarło to na mnie bardzo duże wrażenie” — mówi Asada.

Szczyt

Japonia zaczęła opracowywać roboty przemysłowe w latach 60. W latach 80. w branży działało kilka dużych firm, a Japonię zaczęto postrzegać jako „supermocarstwo robotów”, mówi Yasuyoshi Yokokohji, inżynier mechanik z Uniwersytetu w Kobe. W 1983 roku grupa badaczy robotyki utworzyła również pierwsze w kraju Towarzystwo Robotyczne, aby opowiadać się za utworzeniem nowej dyscypliny akademickiej dla ich dyscypliny. Ugruntowało to pozycję Japonii jako „wiodącego producenta robotyki zarówno w przemyśle, jak iw środowisku akademickim”, mówi Yokokohji.

Następnie Japonia skupiła się na humanoidalnych robotach, co stało się najbardziej znane dzięki zaprezentowanemu w 2000 roku ASIMO Hondy. Mniej więcej w tym samym czasie Aibo, programowalny pies-robot firmy Sony, można było również znaleźć w domach na całym świecie. „Nikt inny nie produkował wtedy robotów, ale robiła to Japonia” — mówi Veloso.

Jednak szybko do 2010 roku Japonia była daleko w tyle. Boston Dynamics, firma robotyczna z Massachusetts, przejęła inicjatywę w opracowywaniu robotów humanoidalnych, a Universal Robots, firma z siedzibą w Odense w Danii, wprowadziła na rynek roboty przemysłowe z łatwym w użyciu interfejsem programowania i bardziej elastycznymi aplikacjami. „W porównaniu z tym interfejsy programistyczne stworzone przez japońskie firmy produkujące boty były przeznaczone tylko dla ekspertów” — mówi Akihiko Yamaguchi, założyciel i dyrektor FingerVision, start-upu robotyki z siedzibą w Tokio. W międzyczasie Chiny aktywnie zajmowały się robotyką i zaczęły produkować i sprzedawać własne modele przemysłowe – z których wiele było opartych na projektach japońskich – po cenie niższej niż te produkowane w Japonii. „Zasadniczo Chiny po prostu kopiują japońskie technologie”, mówi Hiroshi Ishiguro, robotyk z Uniwersytetu w Osace. „Ale mają więcej ludzi, a koszty pracy są znacznie tańsze, więc mogą łatwo uzyskać masową produkcję”.

To, co zmieniło wszystko, mówi Ishiguro, to pojawienie się technologii sztucznej inteligencji, takich jak głębokie uczenie się i sieci neuronowe, około 2012 roku. Badania AI zaczęły wymagać „bardzo dużych komputerów i ogromnych ilości danych”, mówi, co z kolei wymagało inwestycji. Japonia nie ma wystarczającej liczby gigantycznych analogów Google czy Amazon, które mogłyby stanowić wsparcie dla pracy z dużymi danymi, a japoński rząd również nie był w stanie zapewnić niezbędnych funduszy na takie badania.

Potrzeba innowacji

Większość japońskich naukowców kontynuowała badania nad czystą robotyką, ale zastosowanie zaawansowanych na całym świecie technik sztucznej inteligencji zaczęło łączyć się z robotyką. „Sztucznej inteligencji i botów nie da się oddzielić” — mówi Asada. „Nastąpiły duże zmiany i po prostu nie mogliśmy nadążyć”.

Na tle rosnącej presji zewnętrznej czynniki wewnętrzne w Japonii również zaczęły utrudniać badania i rozwój robotyki w tym kraju. Większość uniwersyteckich laboratoriów robotyki w Japonii należy do wydziałów inżynierii mechanicznej, a nie informatyki, mówi Yamaguchi, a uniwersytety zazwyczaj nie oferują opcji podwójnego stopnia. Ten problem strukturalny utrwala luki w wiedzy wśród rozwijających się japońskich ekspertów robotyki na temat uczenia maszynowego, wizji komputerowej, statystyki, nauki o danych, programowania i nie tylko – wszystkich umiejętności niezbędnych do pracy ze sztuczną inteligencją, mówi Yamaguchi.

Problemem jest też język. Nie wszyscy eksperci robotyki w Japonii biegle posługują się językiem angielskim, mówi Ishiguro, co utrudnia nadążanie za szybko rozwijającą się międzynarodową dziedziną. O ile japońskie badania nie zostaną przetłumaczone, zwykle pozostają w Japonii. „Może to być trudne, ponieważ wiele naprawdę dobrych badań w Japonii jest napisanych po japońsku”, mówi Woodrow Hartzog, ekspert prawa technologicznego na Uniwersytecie Bostońskim w Massachusetts, który dużo pracuje w Japonii.

W porównaniu z większością innych krajów japońskie uniwersytety są również mniej umiędzynarodowione, przede wszystkim dzięki temu, że prawie wszystkie wykłady, dokumenty i zajęcia odbywają się w języku japońskim. „Liczba zagranicznych studentów rośnie, ale nadal traktujemy ich jak obcokrajowców” – mówi Asada. I odwrotnie, japońscy studenci są mniej obecni na najlepszych uniwersytetach za granicą. „Pracuję w Carnegie Mellon od 30 lat i mieliśmy kilku japońskich doktorantów” — mówi Veloso. „Ilu mamy chińskich studentów? Setki”.

Wiele laboratoriów robotyki w Japonii koncentruje się również na „rozwoju robotów po prostu dlatego, że chcą je rozwijać, bez rozważania zastosowań”, mówi Yokokohji, co może ograniczać zakres prowadzonych przez nie badań. Z drugiej strony robotycy zainteresowani tworzeniem praktycznych innowacji napotykają przeszkody, ponieważ krajowe uniwersytety w Japonii zwykle mają politykę, która uniemożliwia profesorom zostanie dyrektorami generalnymi firm.

Naukowcy na ogół nie współpracują z naukowcami z branży, mówi Asada. Instytucje japońskie nie wzięły pod uwagę żadnego z 50 najlepszych partnerstw akademickich i instytucjonalnych Nature Index na podstawie ich dwustronnej współpracy w latach 2015-2021. Ta sekcja jest głównie wynikiem konserwatywnej, odgórnej kultury korporacyjnej, która jest niechętna zmianom, mówi Tetsuya Ogata, dyrektor Instytutu Sztucznej Inteligencji i Robotyki na Uniwersytecie Waseda w Tokio. „Potrzebujemy oryginalnych innowacji, ale japońskim firmom zasadniczo brakuje”.

atuty kulturowe

Ten sam model starej szkoły odnosi się również do wielu uniwersytetów. Zazwyczaj młodym profesorom nie wolno być głównymi badaczami, mówi Yamaguchi, i oczekuje się od nich szacunku dla swoich przełożonych – dynamika władzy, która hamuje postęp kosztem całej dziedziny. Na przykład w 2018 i 2019 roku Yamaguchi pracował jako adiunkt na Uniwersytecie Tohoku i został przydzielony do prowadzenia zajęć na temat Fortranu — starożytnego języka komputerowego, który ma niewiele praktycznych zastosowań dla dzisiejszych studentów, jeśli w ogóle. Zauważa, że ​​„badacze sztucznej inteligencji i robotyki nie używają tak archaicznego języka”, ale nic nie mógł na to poradzić. „Młodzi mistrzowie nie mają wielu praw, więc trudno jest zmienić tak starą sytuację.

Niektórzy eksperci postrzegają upadek Japonii ze szczytu robotyki jako szansę na pozytywne zmiany. „Może musimy poeksperymentować z byciem przegranym, poczuciem ryzyka” – mówi Asada. Wtedy możemy powiedzieć: „Dobrze, musimy walczyć”. „

Istnieją pewne oznaki, że sytuacja rozwija się powoli, na przykład otwarcie szeregu nowych prywatnych uniwersytetów w różnych dyscyplinach, w tym Międzynarodowej Wyższej Szkoły Zawodowej (IPUT) z kampusami w Tokio, Nagoi i Osace, w 2020 i 2021 r. To jest częścią ogólnokrajowej inicjatywy Ministerstwa Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii, której celem jest wzmocnienie powiązań między środowiskiem akademickim, przemysłem i społeczeństwem. Ponad 40% profesorów IPUT pochodzi z przemysłu, a wszyscy studenci muszą odbyć 600 godzin staży, aby zdobyć praktyczne doświadczenie. Asada, który został mianowany w 2019 roku wiceprezesem IPUT Osaka, ma nadzieję, że to nowe podejście edukacyjne pomoże ożywić robotykę w Japonii.

Harzog mówi, że japoński rząd również podjął obiecującą „znaczącą aktualizację” przepisów dotyczących prywatności i ochrony danych w 2022 r. Jest to niezbędny krok w przygotowaniach do bezpiecznego i zrównoważonego rozwoju robotyki i sztucznej inteligencji, i wyjaśnia, że ​​„Japonia wydaje się być podążanie za przykładem UE w podejmowaniu kroków w celu stworzenia ram Biznes jest silny, aby wchłonąć nowe technologie”, mówi Hartzog.

Yokokohji twierdzi jednak, że chociaż to dobry początek, w kraju wciąż brakuje „bardziej spójnej, długoterminowej strategii promowania badań nad robotyką”.

Asada mówi, że takie długoterminowe wsparcie umożliwi japońskim ekspertom w dziedzinie robotyki wykorzystanie ich mocnych stron na szerszej arenie międzynarodowej. Na przykład Japonia nadal jest liderem w produkcji złożonych części mechanicznych, ale większość naukowców zajmujących się sztuczną inteligencją na całym świecie pracuje obecnie w dziedzinie cyfrowej. Ogata mówi, że Japonia może być kluczem do wypełnienia luki między oprogramowaniem a sprzętem, stając się liderem w tworzeniu inteligentnych i humanoidalnych robotów oraz innych typów urządzeń interaktywnych.

Japońscy konsumenci są bardziej skłonni do przyjęcia takich technologii i włączenia ich do swojego codziennego życia, a ten krajowy dowód słuszności koncepcji może utorować drogę do międzynarodowej adopcji, mówi Ishiguro. „Głównym punktem jest to, w jaki sposób możemy wykorzystać nasze zaplecze kulturowe do stworzenia nowego świata z robotami?” On mówi. „Myślę, że tego rodzaju wyzwanie jest dobre dla Japończyków”.