Wiek autonomiczny: robotyka, drony i logistyka

Nowa era autonomiczna

Od pewnego czasu przechodzimy od epoki przemysłowej sterowanych przez człowieka maszyn samobieżnych (narzędzia, łodzie, samochody i samoloty) do maszyn samoczynnego działania (roboty przemysłowe, samoloty lub traktory sterowane GPS itp.) .).

Jednakże nadal istniało wiele ograniczeń dotyczących zdolności maszyn do działania bez nadzoru człowieka. Opierało się albo na bardzo kontrolowanej intronizacji, jak w fabryce, albo na bardzo prostym zestawie instrukcji, jak przejście z punktu A do punktu B po podstawowej ścieżce.

Wynikało to z kilku powodów:

• Maszyny nie widzą swojego otoczenia.
• Maszyny są duże, ciężkie i potężne, co czyni je zbyt niebezpiecznymi, aby ludzie nie mogli ich kontrolować w bardzo wąskiej grupie sytuacji.
• Maszyny nie potrafią myśleć i dlatego nie mogą reagować na nieoczekiwane okoliczności, stąd potrzebny jest człowiek.

Ale to wszystko się teraz zmienia.

Widzenie maszynowe jest obecnie na tyle zaawansowane, że wykrywanie przeszkód jest w większości rozwiązanym problemem. Roboty humanoidalne, małe drony i roboty rolnicze są znacznie mniej groźne niż roboty przemysłowe czy ważące tony traktory. Ale co ważniejsze, sztuczna inteligencja zapewnia obecnie maszynom niespotykany dotąd poziom inteligencji.

Autonomiczna rewolucja AI

W 2023 r. ludzie byli zszokowani dźwiękiem przypominających ludzkie systemy LLM (Large Language Model), takie jak ChatGPT. Podobnie sztuka sztucznej inteligencji rozwinęła się wykładniczo.

Istnieją już obawy, że sztuczna inteligencja może sprawić, że całe zawody, takie jak pisarze, nauczyciele czy ilustratorzy, staną się całkowicie przestarzałe.

Ale nie tylko w świecie pomysłów i koncepcji sztuczna inteligencja rozwija się. Dzięki zwiększonemu poziomowi inteligencji sztuczna inteligencja jest teraz w stanie poruszać się po prawdziwym świecie ulic, magazynów, a nawet pól bitew.

Wraz z postępem w dziedzinie akumulatorów (większa autonomia), pojazdów elektrycznych (brak konieczności stosowania silników spalinowych) i urządzeń przechwytujących (kamery, LIDAR i inne metody wykrywania) zwiększona moc obliczeniowa i wydajność obliczeniowa umożliwiają realizację wielu koncepcji na razie zarezerwowanych dla dziedzina science-fiction:

• Samochody autonomiczne, ale także autonomiczne ciężarówki, statki samosterujące, a może nawet samoloty.
• Dostawy dronami, zarówno na kołach, jak i w powietrzu.
• Autonomiczne drony bojowe.
• drony AgTech.
• Itd.

Źródło: Ark Inwestuj

(W tym artykule omówimy różne koncepcje według dojrzałości technologicznej, od już wdrożonych do tych, które są jeszcze w fazie rozwoju)

Autonomiczna logistyka

Magazyny samosortujące

Pierwszym krokiem nowoczesnej logistyki są gigantyczne magazyny gromadzące setki tysięcy różnych towarów, a także sortownie gigantów handlu elektronicznego i usług pocztowych.

Znalezienie, kompletacja i przeniesienie we właściwe miejsce towarów i paczek w coraz większym stopniu są wykonywane wyłącznie przez roboty. Może to obejmować zarówno małe roboty zbierające pudełka, jak i większe roboty przypominające wózki widłowe. Firmy takie jak Amazon (AMZN) w coraz większym stopniu polegają na tych systemach w swoich zadaniach magazynowych, m.in w pełni autonomiczne roboty opracowany wspólnie z Robotyka Agility. Podobnie jak Alibaba (BABA), lub AutoStore Holdings Ltd. (AUTO.OL).

Jest to zdecydowanie najbardziej ugruntowane zastosowanie robotów autonomicznych, np Amazon rozwija tę dziedzinę od 10 lat. Wkrótce Amazon może „zatrudniać” więcej robotów niż ludzi.

Źródło: Ark Inwestuj

Dostawy autonomiczne

Kolejną czynnością wymagającą dużego nakładu pracy w logistyce są dostawy „ostatniej mili”. Dotyczy to handlu elektronicznego, ale także dostaw żywności i lokalnego ruchu ciężarówek. W zależności od przedmiotu działania te mogłyby kosztować od 57% mniej do 94% mniej, gdyby były obsługiwane przez systemy autonomiczne.

Źródło: Ark Inwestuj

Stanowi to absolutnie ogromny potencjalny rynek, który według szacunków ARK Invest może wzrosnąć z obecnego poziomu prawie zera do 900 miliardów dolarów w 2030 r. Ogółem rynek, do którego można się zwrócić, może mieścić się w wielkości 1–2 tys. dolarów.

Źródło: Ark Inwestuj

To segment, w którym zastrzeżone dane do trenowania sztucznej inteligencji są niezwykle cenne. Na razie liderami w dziedzinie robotów na kółkach są estońska firma Starship Technologies, założona przez współzałożycieli Skype'a, oraz chiński gigant e-commerce Alibaba; obie firmy zastosowały niewielkie i nieszkodliwe rozwiązania konstrukcyjne, podobne do droidów z Gwiezdnych Wojen.

Źródło: Starship

Ze względów regulacyjnych autonomiczne ciężarówki nadal opierają się na zaangażowaniu człowieka Kodiak prowadzi, a za nim Gatik oraz kucyk.ai.

Innym pomysłem jest wykorzystanie latających dronów do dostarczania małych i wystarczająco lekkich przedmiotów. Na razie lider jest wyraźny Zipline, śledzony przez Skrzydło oraz Meituan (3690.HK). Może to być prawdziwa rewolucja, ale wiąże się z jeszcze większymi przeszkodami regulacyjnymi niż autonomiczne ciężarówki dostawcze, dlatego wdrożenie na dużą skalę może być wolniejsze.

Źródło: Ark Inwestuj

W niektórych okolicznościach elastyczność i mobilność latających dronów może dosłownie uratować życie. Na przykład Zipline dostarcza krew do transfuzji w czasie krótszym niż 15 minut, co w Rwandzie zmniejsza liczbę krwotoków poporodowych o 80%.

Źródło: Ark Inwestuj

Inna logistyka autonomiczna

Samobieżne ciężarówki

Samobieżne półciężarówki dalekiego zasięgu to kolejna część łańcucha logistycznego, którą można przekształcić w autonomiczną. Na razie postęp jest ograniczany przez wolniejszy niż oczekiwano rozwój samochodów autonomicznych, bazujących na tej samej technologii. A ciężarówki, które są znacznie większe i cięższe, potrzebują jeszcze pewniejszej i bezpieczniejszej technologii autonomicznego prowadzenia niż samochody osobowe.

Jednak wkrótce możemy zobaczyć pewną liczbę autonomicznych ciężarówek, przynajmniej na autostradach. Firma Aurora Innovation rozważa wypuszczenie na autostrady pierwszych autonomicznych ciężarówek w 2024 roku.

Źródło: jutrzenka

Jako środowisko bardziej kontrolowane niż ulice, na których znajdują się rowery, psy, dzieci i piesi, autostrady są prawdopodobnie idealnym środowiskiem do wprowadzenia autonomicznych ciężarówek. Reprezentują większość kilometrów przejechanych przez człowieka, za które trzeba płacić za godzinę i z biegiem czasu się męczyć.

Statki samosterujące

Kolejnym zadaniem logistycznym wymagającym dużej siły roboczej jest obsługa statków pływających po oceanach i utrzymujących płynność światowego handlu. Rolls-Royce (RYCEJ) to firma znana z luksusowych samochodów, a może przez niektórych z silników lotniczych. Jednakże zamierza zostać liderem w dziedzinie statków autonomicznych, m.in DNV jako kolejny pretendent. Rolls-Royce przewiduje wprowadzenie na rynek zdalnie sterowanych statków przybrzeżnych do 2025 r., zdalnie sterowanych statków oceanicznych do 2030 r. i autonomicznych statków oceanicznych do 2035 r.

Źródło: Rolls Royce

Samochody autonomiczne i robotyka

Chociaż przewożenie paczek jest z pewnością bardzo przydatne i prawdopodobnie bardzo opłacalne, duże zapotrzebowanie na transport koncentruje się na ludziach.

Ponieważ większość gospodarstw domowych w gospodarkach rozwiniętych posiada jeden lub kilka samochodów i dojeżdża do pracy, szkół i w czasie wolnym, istnieje ogromny, niewykorzystany popyt na samochody autonomiczne.

Koszt pojazdów prywatnych utrzymuje się na stałym poziomie od czasu wypuszczenia pierwszych samochodów Forda w 1934 r. i wynosi 0.7 dolara za milę. Ale autonomiczne taksówki mogłyby obniżyć tę opłatę do 0.25 dolara za milę. Dzieje się tak, ponieważ robotaxi obniża koszty na dwa sposoby: po pierwsze, eliminując potrzebę kierowcy, a po drugie, umożliwiając znacznie wyższy stopień wykorzystania samochodu, który zasadniczo może działać 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.

Obecnie w liczbie przejechanych mil robotaxi dominują chińskie Baidu, a następnie wspierany przez Google Waymo. Tymczasem inna firma z tego sektora, Cruise, wstrzymała działalność w USA.

Źródło: Ark Inwestuj

Silnym konkurentem na tym rynku będzie Tesla, która bezpłatnie gromadzi dane ze wszystkich swoich istniejących flot, odróżniając się od swoich konkurentów tym, że wykorzystuje niestandardowe pojazdy do pozyskiwania danych w celu szkolenia swoich sztucznej inteligencji. W pewnym sensie wszyscy klienci Tesli pracują dla firmy bezpłatnie, aby gromadzić rzeczywiste dane o ruchu drogowym.

Program autonomicznej jazdy Tesli ma również opierać się wyłącznie na kamerach, naśladujących sposób poruszania się człowieka, zamiast droższych (kilkakrotnie droższych od samochodu) systemów LIDAR. Z 50-krotnie większą liczbą przejazdów niż Baidu, jeśli jednej firmie uda się w pełni autonomicznie poruszać się poza ustalonymi wąskimi ścieżkami w określonych miastach, prawdopodobnie będzie to Tesla.

Bezpieczeństwo samodzielnej jazdy

Kluczowym elementem autoryzacji i przyjęcia samodzielnego prowadzenia pojazdu jest bezpieczeństwo. Ze względu na nasz wrodzony sceptycyzm, jeśli chodzi o pozwalanie komputerowi na swobodne prowadzenie ciężkiego i niebezpiecznego samochodu, robotyka musi być co najmniej o rząd wielkości bezpieczniejsza niż ludzie, aby została zaakceptowana.

I wydaje się, że tak się dzieje – Tesla w trybie FSD (Full Self-Driving) jest 5 razy bezpieczniejsza niż Tesla z manualnym sterowaniem. Warto zauważyć, że dzięki temu Tesla w trybie FSD jest znacznie bezpieczniejsza niż w Waymo. Ogólnie rzecz biorąc, im większy postęp w dziedzinie sztucznej inteligencji, tym bardziej udoskonalona będzie autonomiczna jazda, w tym interakcja za pomocą języka naturalnego dzięki LLM.

Źródło: Ark Inwestuj

Zmniejszając koszt przejechania kilometra, autonomiczna jazda prawdopodobnie zmieni podejście do posiadania samochodu i znacząco pobudzi rynek transportu pasażerskiego. Przy prognozowanym poziomie 0.25 USD za milę całkowity adresowalny rynek usług przewozowych (TAM) może wzrosnąć z obecnych 4–100 miliardów USD (w zależności od ceny przejazdu) do 5 XNUMX USD. I sprawia, że ​​większość ludzi rezygnuje z posiadania samochodu, chyba że zamierza go „wynająć” jako robotaxi, gdy z niego nie korzysta.

Źródło: Ark Inwestuj

Rolnictwo autonomiczne i precyzyjne

Rolnictwo w coraz większym stopniu staje się działalnością zaawansowaną technologicznie, w dużej mierze opartą na zdjęciach satelitarnych, ciężkich maszynach, genetycznie zoptymalizowanych nasionach, złożonych zabiegach chemicznych i precyzyjnym oprogramowaniu.

Tendencja ta prawdopodobnie będzie się utrzymywać wraz z pojawieniem się zaawansowanych robotów rolniczych. Zostało to już częściowo wdrożone przy ograniczonej zdolności do samodzielnego prowadzenia ciągników, kombajnów i innego podobnego sprzętu John Deere (DE) jako jeden z liderów koncepcji.

Następnym krokiem będą prawdopodobnie coraz mniejsze roboty. Dotyczy to wszystkiego, od pielenia na otwartych polach (być może za pomocą laserów, takich jak Robotyka węglowa) po sadzenie, zbieranie, podlewanie itp. Kolejną pracochłonną czynnością, która ma zostać zautomatyzowana, jest zbieranie owoców, jak w przypadku systemu zbierania jabłek z 6 ramionami robotów firmy Zaawansowana.farma.

Więcej o tej rewolucji w rolnictwie przeczytacie w naszych artykułach „Inwestorzy powinni zwrócić uwagę: robotyka przejmuje rolnictwo"I"Rewolucjonizowanie rolnictwa: rola robotyki w zwiększaniu produktywności i zrównoważonego rozwoju".

Broń autonomiczna

Istnieje głęboko niepokojący pomysł stworzenia maszyny, która może samodzielnie decydować o tym, jak poruszać się, strzelać i zabijać ludzi. Dziesięciolecia historii science fiction, takich jak Terminator, również nie pomagają.

Niemniej jednak dowództwa wojskowe na całym świecie rozważają tę opcję. W dużej mierze dlatego, że drony i roboty są o wiele bardziej akceptowalną (i cynicznie często tańszą) stratą niż ludzcy żołnierze.

Częściowo dlatego, że mogliby być lepsi w swojej pracy, ponieważ sztuczna inteligencja obecnie przewyższa na przykład możliwości człowieka w zakresie pilotażu.

Źródło: Ark Inwestuj

Zapewnienie autonomicznych zdolności AI może również zwiększyć efektywność armii. Dobrym przykładem jest wojna na Ukrainie: armia rosyjska jest w rozmieszczeniu autonomiczne roboty gąsienicowe do dostarczania amunicji i ewakuacji rannych, a także dostarczył system identyfikacji nakierowany na sztuczną inteligencję dla swojego drona-samobójcy Lancet. Tymczasem siły ukraińskie użyły podwodnych dronów do trafienia w cele na Morzu Czarnym.

Podobnie jak w przypadku wielu innowacji, prawdopodobne jest, że pojazdy autonomiczne i postęp sztucznej inteligencji będą miały swoją ciemną stronę, zwiększając niszczycielską siłę ludzi przeciwko sobie nawzajem.

Roboty humanoidalne

Jeśli chodzi o systemy autonomiczne, na razie celem było stworzenie istniejących autonomicznych systemów, takich jak samochody, drony czy systemy dostaw. Ostatecznym celem jest jednak stworzenie humanoidalnych robotów, które mogłyby bezproblemowo z nami współdziałać.

Jest to klucz do wykorzystania pełnego potencjału systemów autonomicznych, ponieważ cały nasz świat i cała infrastruktura są zaprojektowane z myślą o ludzkich ciałach.

Do 2030 r. ARK Invest oczekuje, że do 2030 r. „roczna sprzedaż jednostkowa robotów humanoidalnych wzrosła do 10% liczby ludzi zatrudnionych w sektorze produkcyjnym”. I że do 2040 r.”Koszt robotów humanoidalnych, które są wstecznie kompatybilne z istniejącą infrastrukturą, w przypadku wielu zastosowań spadł poniżej kosztów ludzkiej pracy produkcyjnej".

I nie jest to tak naciągane, jak mogłoby się wydawać. Boston Dynamics Atlas może poruszać się i skakać jak człowiek (Boston Dynamics zostało przejęte przez Hyundai - HYMTF).

Źródło: PETMAN

Tesla również pracuje nad humanoidalnym robotem, chociaż postęp jest wolniejszy niż oczekiwano.

Jeśli więc roboty dostarczające żywność są już rzeczywistością, a wkrótce staną się nią również samochody autonomiczne, świat zamieszkany zarówno przez ludzi, jak i „droidy” może być w zasięgu ręki za niecałe 10–15 lat.