I know this is going to sound strange, but I think robots can inspire us to be better humans. See, I grew up in Bethlehem, Pennsylvania, the home of Bethlehem Steel. My father was an engineer, and when I was growing up, he would teach me how things worked. We would build projects together, like model rockets and slot cars. Here's the go-kart that we built together. That's me behind the wheel, with my sister and my best friend at the time. And one day, he came home, when I was about 10 years old, and at the dinner table, he announced that for our next project, we were going to build ... a robot.
ผมรู้ว่ามันออกจะฟังดูแปลก แต่ผมคิดว่าหุ่นยนต์ สามารถสร้างแรงบันดาลใจ ให้เราเป็นมนุษย์ที่ดีขึ้นได้ ผมโตขึ้นในเมืองเบธเลแฮม รัฐเพนซิลวาเนีย แหล่งกำเนิดเหล็กเบธเลแฮม พ่อของผมเป็นวิศวกร ผมเติบโตขึ้นมา โดยมีพ่อคอยสอน ว่าสิ่งต่างๆ ทำงานอย่างไร เราสร้างโปรเจคต่างๆ ด้วยกัน เช่นจรวดของเล่น รถแข่งบังคับในราง นี่คือรถโกคาร์ทที่เราสร้างด้วยกัน และนั่นคือผมที่นั่งหลังพวงมาลัย พร้อมด้วยพี่สาวและเพื่อนรักของผมในตอนนั้น แล้ววันหนึ่ง พ่อกลับบ้าน ตอนนั้นผมอายุ 10 ขวบ และบนโต๊ะอาหาร เขาก็ประกาศขึ้นว่า โครงการต่อไปของเรา คือการสร้างหุ่นยนต์
A robot. Now, I was thrilled about this, because at school, there was a bully named Kevin, and he was picking on me, because I was the only Jewish kid in class. So I couldn't wait to get started to work on this, so I could introduce Kevin to my robot.
หุ่นยนต์นะครับ ตอนนั้น ผมตื่นเต้นกับมันมาก เพราะที่โรงเรียน มีเด็กเกเรคนหนึ่งชื่อเควิน และเขาชอบแกล้งผม เพียงเพราะผมเป็นเด็กชาวยิวคนเดียวในห้อง ดังนั้นผมจึงแทบรอไม่ได้ที่จะเริ่มโปรเจคนี้ เพื่อที่ผมจะให้เควินได้เจอกับเจ้าหุ่นยนต์ของผม (เสียงหัวเราะ)
(Laughter)
(Robot noises)
(เสียงหุ่นยนต์)
(Laughter)
But that wasn't the kind of robot my dad had in mind.
แต่นั่นไม่ใช่หุ่นยนต์แบบที่พ่อคิดเอาไว้ในใจ
(Laughter)
See, he owned a chromium-plating company, and they had to move heavy steel parts between tanks of chemicals. And so he needed an industrial robot like this, that could basically do the heavy lifting.
คือ เขาเป็นเจ้าของโรงงานชุบโครเมียม และพวกเขาต้องการเคลื่อนย้าย ชิ้นส่วนเหล็กหนักๆ จากถังน้ำยาเคมีถังหนึ่ง ไปอีกถังหนึ่ง ดังนั้นพ่อจึงต้องการหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบนี้ เพื่อให้มันยกของหนักๆ ได้
But my dad didn't get the kind of robot he wanted, either. He and I worked on it for several years, but it was the 1970s, and the technology that was available to amateurs just wasn't there yet. So Dad continued to do this kind of work by hand. And a few years later, he was diagnosed with cancer.
แต่พ่อผมก็ไม่ได้หุ่นยนต์แบบที่เขาต้องการเช่นกัน พ่อและผมสร้างมันหลายปี แต่นั่นมันเป็นในช่วงปี 1970 เทคโนโลยีที่พวกมือสมัครเล่นจะใช้ได้ ก็ยังไม่มีในตอนนั้น ดังนั้น พ่อจึงต้องทำงานแบบนี้ด้วยมือต่อไปเรื่อยๆ และ 2-3 ปีหลังจากนั้น เขาถูกตรวจพบว่าเป็นมะเร็ง
You see, what the robot we were trying to build was telling him was not about doing the heavy lifting. It was a warning about his exposure to the toxic chemicals. He didn't recognize that at the time, and he contracted leukemia. And he died at the age of 45. I was devastated by this. And I never forgot the robot that he and I tried to build. When I was at college, I decided to study engineering, like him. And I went to Carnegie Mellon, and I earned my PhD in robotics. I've been studying robots ever since.
เห็นไหมครับ สิ่งที่หุ่นยนต์ที่เราพยายามสร้าง ได้บอกแก่พ่อ ไม่ใช่เรื่องเกี่ยวการยกของหนัก แต่มันคือคำเตือนเกี่ยวกับการที่พ่อต้องสัมผัสสารพิษ พ่อไม่ได้ตระหนักในตอนนั้น เขาเป็นลูคิเมีย และตายเมื่ออายุ 45 ปี ผมเสียใจมาก และผมไม่เคยลืมเรื่องหุ่นยนต์ที่พ่อกับผมพยายามสร้าง ตอนผมเข้าเรียนมหาลัย ผมตัดสินใจเลือกเรียนวิศวกรรมศาสตร์ เหมือนพ่อ ผมเรียนที่ คาร์เนกี้ เมลอน (Carnegie Mellon) และได้รับปริญญาเอกในสาขาหุ่นยนต์ ผมศึกษาเกี่ยวกับหุ่นยนต์ตั้งแต่นั้นมา
So what I'd like to tell you about are four robot projects, and how they've inspired me to be a better human. By 1993, I was a young professor at USC, and I was just building up my own robotics lab, and this was the year the World Wide Web came out. And I remember my students were the ones who told me about it, and we would -- we were just amazed. We started playing with this, and that afternoon, we realized that we could use this new, universal interface to allow anyone in the world to operate the robot in our lab.
ดังนั้น สิ่งที่ผมจะเล่าให้คุณฟัง คือโปรเจคหุ่นยนต์ 4 ตัว และวิธีที่พวกมันสร้างแรงบันดาลใจให้ผม เป็นมนุษย์ที่ดีขึ้น เมื่อปี 1993 ผมเป็นศาสตราจารย์หนุ่มอยู่ที่ USC และในตอนนั้นผมเพิ่งสร้างห้องปฏิบัติการ หุ่นยนต์ของผมเอง และปีนั้นเป็นปีที่ เวิร์ลไวด์เว็บ เปิดตัว ผมจำได้ว่านักเรียนของผม เป็นคนบอกผมเรื่องนี้ และเราต่างก็พากันทึ่ง เราเริ่มเล่นกับมัน และบ่ายวันนั้นเอง เราก็ตระหนักว่าเราสามารถใช้วิธีเชื่อมต่อสากลแบบใหม่นี้ เพื่อให้ใครก็ตามบนโลก ควบคุมหุ่นยนต์ในห้องปฏิบัติการของเราได้
So, rather than have it fight or do industrial work, we decided to build a planter, put the robot into the center of it, and we called it the Telegarden. And we had put a camera in the gripper of the hand of the robot, and we wrote some special scripts and software, so that anyone in the world could come in, and by clicking on the screen, they could move the robot around and visit the garden. But we also set up some other software that lets you participate and help us water the garden, remotely. And if you watered it a few times, we'd give you your own seed to plant.
ดังนั้น แทนที่จะให้พวกมันต่อสู้ หรือทำงานโรงงานหนักๆ เราตัดสินใจสร้างสวนดอกไม้ เอาหุ่นยนต์ใส่ไว้ตรงกลาง แล้วเราเรียกมันว่า สวนดอกไม้ทางไกล เราติดกล้องไว้กับที่จับบนมือ ของหุ่นยนต์ และเราเขียนสคริปต์ และซอฟท์แวร์พิเศษไว้ ที่ให้ทุกคนบนโลก สามารถเข้ามา และด้วยการคลิ้กบนจอภาพ พวกเขาสามารถสั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปรอบๆ และชมสวนดอกไม้ได้ เรายัง ติดตั้งซอฟท์แวร์แวร์อื่นๆ ที่ยอมให้คุณเข้าไปมีส่วนร่วม ช่วยเรารดน้ำต้นไม้ จากระยะไกล และถ้าคุณรดน้ำมันเพียงไม่กี่ครั้ง เราจะให้เมล็ดพันธุ์กับคุณเพื่อปลูกเอง
Now, this was an engineering project, and we published some papers on the system design of it, but we also thought of it as an art installation. It was invited, after the first year, by the Ars Electronica Museum in Austria, to have it installed in their lobby. And I'm happy to say, it remained online there, 24 hours a day, for almost nine years. That robot was operated by more people than any other robot in history.
นี่เป็นโปรเจคหนึ่ง เป็นโปรเจคทางวิศวกรรม และเราตีพิมพ์งานวิจัยเกี่ยวกับการออกแบบ การออกแบบระบบ แต่เราก็คิดว่ามัน เป็นศิลปะชิ้นหนึ่งด้วยเช่นกัน หลังจากถูกสร้างขึ้นเพียงปีเดียว มันได้รับการเชิญ จากพิพิธภัณฑ์ อาร์ส อิเล็คโทรนิคส์ (Ars Electronics Museum) ในออสเตรีย เพื่อนำไปติดตั้งไว้ในล็อบบี้ ผมภูมิใจที่จะบอกว่ามันยังคงออนไลน์อยู่ที่นั่น 24 ชั่วโมงต่อวัน เป็นเวลาเกือบ 9 ปีมาแล้ว หุ่นตัวนั้นถูกควบคุมโดยคนจำนวนมาก กว่าหุ่นยนต์ตัวไหนๆ ในประวัติศาสตร์
Now, one day, I got a call out of the blue from a student, who asked a very simple but profound question. He said, "Is the robot real?" Now, everyone else had assumed it was, and we knew it was, because we were working with it. But I knew what he meant, because it would be possible to take a bunch of pictures of flowers in a garden and then, basically, index them in a computer system, such that it would appear that there was a real robot, when there wasn't. And the more I thought about it, I couldn't think of a good answer for how he could tell the difference.
ทีนี้ วันหนึ่ง จู่ๆ ผมก็ได้รับโทรศัพท์ จากนักเรียนคนหนึ่ง ผู้ซึ่งถามคำถามง่ายๆ แต่ลึกซื้ง เขาถามว่า "หุ่นยนต์ตัวนั้นมันมีอยู่จริงๆ หรือเปล่าครับ?" ทุกคนคิดเอาเองว่ามันมีอยู่จริง และเราก็รู้ว่ามันมีอยู่จริงเพราะเราสร้างมันกับมือ แต่ผมเข้าใจสิ่งที่เขาถาม เพราะมันก็เป็นไปได้ที่จะถ่ายรูปจำนวนมาก ของดอกไม้ในสวน แล้วจัดเรียงมัน ในระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อให้มันดูเหมือนว่า มันมีหุ่นยนต์อยู่ ทั้งที่มันไม่มีจริง และยิ่งผมคิดเกี่ยวกับคำถามนี้มากเท่าไหร่ ผมก็ไม่สามารถหาคำตอบที่ดี ว่าเขาจะแยกมันออกได้อย่างไร
This was right about the time that I was offered a position here at Berkeley. And when I got here, I looked up Hubert Dreyfus, who's a world-renowned professor of philosophy, And I talked with him about this and he said, "This is one of the oldest and most central problems in philosophy. It goes back to the Skeptics and up through Descartes. It's the issue of epistemology, the study of how do we know that something is true."
นั่นเป็นตอนช่วงที่ผมได้รับเสนอตำแหน่ง ที่เบิร์กลีย์แห่งนี้ เมื่อผมมาถึง ผมพยามหาตัว ฮิวเบิร์ต ดรายฟัส (Hubert Dreyfus) ผู้ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านปรัชญาชื่อก้องโลก ผมเล่าให้เขาฟังเกี่ยวกับเรื่องนี้ และเขาพูดว่า "นี่คือหนึ่งในปัญหาหลัก ที่เก่าแก่ที่สุด ในวิชาปรัชญา มันย้อนไปถึงสมัยของกลุ่มวิมตินิยม (Skeptics), จนถึงสมัย เดอคาร์ท (Descartes) นี่คือปัญหาในสาขาญาณวิทยา การศึกษาว่าเราจะรู้ได้อย่างไรว่าบางอย่างมีอยู่จริง"
So he and I started working together, and we coined a new term: "telepistemology," the study of knowledge at a distance. We invited leading artists, engineers and philosophers to write essays about this, and the results are collected in this book from MIT Press. So thanks to this student, who questioned what everyone else had assumed to be true, this project taught me an important lesson about life, which is to always question assumptions.
ดังนั้น เขาและผมจึงเริ่มร่วมงานกัน เราตั้งศัพท์ใหม่ โทรญาณวิทยา (telepistemology) การศึกษาของความรู้จากระยะไกล เราได้เชิญศิลปิน วิศวกร และนักปราชญ์ชั้นนำ มาเพื่อเขียนเรียงความเกี่ยวกับสิ่งนี้ และผลที่ได้ ถูกรวบรวมไว้ในหนังสือเล่มนี้ จากสำนักพิมพ์ MIT ดังนั้น ต้องขอบคุณนักเรียนคนนั้นที่สงสัย ในสิ่งที่คนอื่นๆ ทึกทักเอาเองว่าเป็นจริง โปรเจคนี้สอนผมบทเรียนสำคัญเกี่ยวกับชีวิต ซึ่งก็คือ จงสงสัยสมมุติฐานทั้งหลาย
Now, the second project I'll tell you about grew out of the Telegarden. As it was operating, my students and I were very interested in how people were interacting with each other, and what they were doing with the garden. So we started thinking: what if the robot could leave the garden and go out into some other interesting environment? Like, for example, what if it could go to a dinner party at the White House?
โปรเจคที่สองที่ผมจะเล่าให้คุณฟัง เกิดขึ้นมาจาก สวนดอกไม้ทางไกล ในขณะที่มันกำลังทำงานอยู่ นักเรียนของผมและตัวผมนั้นสนใจ ว่าผู้คนมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร และพวกเขาทำอะไรกับสวนดอกไม้ เราจึงเริ่มคิดว่า ถ้าหุ่นยนต์สามารถออกจาก สวนดอกไม้ แล้วออกไปยัง สภาวะแวดล้อมอื่นๆ ที่น่าสนใจยิ่งขึ้นล่ะ? เช่น ถ้ามันเข้าไปในงานเลี้ยงอาหารเย็น ที่ทำเนียบขาวล่ะ? (เสียงหัวเราะ)
(Laughter)
So, because we were interested more in the system design and the user interface than in the hardware, we decided that, rather than have a robot replace the human to go to the party, we'd have a human replace the robot. We called it the Tele-Actor.
เพราะตอนนั้นเราสนใจในเรื่องการออกแบบระบบ และการติดต่อกับผู้ใช้มากกว่าในเรื่องฮาร์ดแวร์ เราตัดสินใจกันว่า แทนที่จะให้หุ่นยนต์แทนตัวมนุษย์เพื่อไปงานปาร์ตี้ เราจะให้มนุษย์ทำหน้าที่แทนหุ่นยนต์ เราเรียกมันว่า นักแสดงทางไกล
We got a human, someone who's very outgoing and gregarious, and she was outfitted with a helmet with various equipment, cameras and microphones, and then a backpack with wireless Internet connection. And the idea was that she could go into a remote and interesting environment, and then over the Internet, people could experience what she was experiencing. So they could see what she was seeing, but then, more importantly, they could participate, by interacting with each other and coming up with ideas about what she should do next and where she should go, and then conveying those to the Tele-Actor. So we got a chance to take the Tele-Actor to the Webby Awards in San Francisco. And that year, Sam Donaldson was the host. Just before the curtain went up, I had about 30 seconds to explain to Mr. Donaldson what we were going to do. And I said, "The Tele-Actor is going to be joining you onstage. This is a new experimental project, and people are watching her on their screens, there's cameras involved and there's microphones and she's got an earbud in her ear, and people over the network are giving her advice about what to do next." And he said, "Wait a second. That's what I do."
เราให้มนุษย์ ใครบางคนที่ชอบสังสรรค์ และชอบเข้าสังคม และเธอถูกให้สวมชุดที่มีหมวก ที่ติดตั้งเครื่องมือหลายชนิด กล้อง ไมโครโฟน และเป้หลังที่มีการเชื่อมต่อสัญญาณอินเตอร์เนตไร้สาย แนวคิดก็คือ เธอจะไปยังสภาพแวดล้อมที่น่าสนใจและห่างไกล และจากนั้น โดยผ่านทางอินเตอร์เนต ผู้คนสามารถได้รับประสบการณ์เช่นเดียวกับที่เธอได้รับ พวกเขาจะได้เห็นสิ่งที่เธอเห็น แต่ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น คือ พวกเขาจะได้มีส่วนร่วม โดยการมีปฏิสัมพันธ์กัน และเสนอความเห็นว่าเธอควรจะทำอะไรต่อไป และเธอควรจะไปไหน และสื่อสารสิ่งเหล่านั้นไปยังนักแสดงทางไกล เรามีโอกาสที่จะนำนักแสดงทางไกล ไปยังงานประกาศรางวัลเว็บบี (Webby Awards) ในซานฟรานซิสโก และในปีนั้น แซม โดแนลสัน (Sam Donaldson) ได้เป็นพิธีกร ก่อนที่ม่านจะเปิดขึ้น ผมมีเวลา 30 วินาที เพื่ออธิบายให้คุณโดแนลสันฟังว่าเราจะทำอะไร และผมกล่าวว่า " นักแสดงทางไกล กำลังจะเป็นพิธีกรคู่กับคุณบนเวที และนี่เป็นโปรเจคการทดลองใหม่ และผู้คนจำนวนมากกำลังดูเธออยู่บนหน้าจอ และเธอมีกล้อง มีไมโครโฟน และหูฟังอยู่ในหู และผู้คนจำนวนมาก จะให้คำแนะนำ ว่าเธอควรทำอะไรต่อไป ผ่านทางระบบเครือข่าย" และเขากล่าวว่า "เดี๋ยวก่อนนะ นั่นเหมือนงานของผมเลยนี่" (เสียงหัวเราะ)
(Laughter)
So he loved the concept, and when the Tele-Actor walked onstage, she walked right up to him, and she gave him a big kiss right on the lips.
เขาชอบแนวคิดนี้ และเมื่อนักแสดงระยะไกลเดินขึ้นสู่เวที เธอเดินตรงไปหาเขา และเธอจูบเขานานทีเดียว
(Laughter)
บนริมฝีปากเสียด้วย (เสียงหัวเราะ)
We were totally surprised -- we had no idea that would happen. And he was great, he just gave her a big hug in return, and it worked out great. But that night, as we were packing up, I asked the Tele-Actor, how did the Tele-Directors decide that they would give a kiss to Sam Donaldson? And she said they hadn't. She said, when she was just about to walk onstage, the Tele-Directors still were trying to agree on what to do, and so she just walked onstage and did what felt most natural.
พวกเราประหลาดใจมาก เราไม่คิดว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้น และเขาตอบสนองได้ดีมาก เขากอดเธอครั้งใหญ่เป็นการตอบแทน และมันออกมาดูดีมาก แต่คืนนั้น ระหว่างที่เรากำลังเก็บของกลับ ผมถามนักแสดงทางไกล ว่าเหล่าผู้กำกับทางไกล ตัดสินใจกันอย่างไรว่าจะให้เธอจูบ แซม โดแนลสัน และเธอกล่าวว่า พวกเขาไม่ได้บอกให้ทำ เธอเล่าว่า ตอนที่เธอกำลังจะก้าวขึ้นเวที เหล่าผู้กำกับทางไกลยังมัวแต่เถียงกันอยู่ว่าจะให้ทำอะไร ดังนั้นเธอเลยเดินขึ้นบนเวลาแล้วทำ
(Laughter)
ในสิ่งที่รู้สึกเป็นธรรมชาติมากที่สุด (เสียงหัวเราะ)
So, the success of the Tele-Actor that night was due to the fact that she was a wonderful actor. She knew when to trust her instincts. And so that project taught me another lesson about life, which is that, when in doubt, improvise.
ดังนั้น ความสำเร็จของนักแสดงทางไกลคืนนั้น เป็นเพราะเธอเป็นนักแสดงที่ยอดเยี่ยม เธอรู้ว่าเมื่อไหร่ควรเชื่อสัญชาตญาณ และโปรเจคนั้นสอนผมบทเรียนชีวิตอีกบทหนึ่ง ซึ่งก็คือ ถ้าคุณกำลังลังเล ให้ด้นสด (เสียงหัวเราะ)
(Laughter)
Now, the third project grew out of my experience when my father was in the hospital. He was undergoing a treatment -- chemotherapy treatments -- and there's a related treatment called brachytherapy, where tiny, radioactive seeds are placed into the body to treat cancerous tumors. And the way it's done, as you can see here, is that surgeons insert needles into the body to deliver the seeds. And all these needles are inserted in parallel. So it's very common that some of the needles penetrate sensitive organs. And as a result, the needles damage these organs, cause damage, which leads to trauma and side effects. So my students and I wondered: what if we could modify the system, so that the needles could come in at different angles?
ทีนี้ โปรเจคที่สาม ผุดขึ้นจาก ประสบการณ์ของผม เมื่อตอนที่พ่ออยู่ในโรงพยาบาล เขาได้รับการรักษา โดยเคมีบำบัด และมีการรักษาที่เกี่ยวเนื่องด้วย ซึ่งเรียกว่า การฝังแร่กัมมันตรังสี ซึ่งเม็ดกัมมันตรังสีเล็กๆ จะถูกนำไปฝังไว้ในร่างกายเพื่อรักษาเนื้อร้าย และวิธีทำก็คือ ศัลยแพทย์แทงเข็มหลายๆ เข็มเข้าไปในร่างกาย เพื่อฉีดเม็ดกัมมันตรังสีเข้าไป และเข็มเหล่านี้ แทงเข้าไปในทิศทางขนานกัน ดังนั้น มันเป็นปกติ ถ้าเข็มบางเล่ม จะแทงไปโดนอวัยวะสำคัญ และผลที่ตามมาคือ เข็มทำลายอวัยวะเหล่านั้น ซึ่งสร้างความเสียหาย และนำไปสู่การบาดเจ็บและสร้างผลข้างเคียง ดังนั้น นักเรียนของผมและตัวผม จึงคิดกันว่า ถ้าเราปรับปรุงระบบ เพื่อให้เหล่าเข็มทิ่มมาจากหลายๆ ทิศทางหล่ะ?
So we simulated this; we developed some optimization algorithms and we simulated this. And we were able to show that we are able to avoid the delicate organs, and yet still achieve the coverage of the tumors with the radiation.
ดังนั้น เราจำลองสิ่งนี้ และพัฒนา ระเบียบวิธีคิดที่หาทางที่ให้ผลดีที่สุด และเราจำลองมัน เราสามารถแสดงให้เห็นได้ว่า เราสามารถเลี่ยง อวัยวะที่ละเอียดอ่อน และยังครอบคลุม เนื้องอกไว้ด้วยรังสีได้ครบถ้วน
So now, we're working with doctors at UCSF and engineers at Johns Hopkins, and we're building a robot that has a number of -- it's a specialized design with different joints that can allow the needles to come in at an infinite variety of angles. And as you can see here, they can avoid delicate organs and still reach the targets they're aiming for. So, by questioning this assumption that all the needles have to be parallel, this project also taught me an important lesson: When in doubt, when your path is blocked, pivot.
ดังนั้น เราจึงทำงานร่วมกับเหล่าแพทย์ที่ UCSF และวิศวกรที่ จอห์น ฮอปกินส์ (John Hopkins) เรากำลังสร้างหุ่นยนต์ที่ ออกแบบมาเป็นพิเศษ และมีข้อต่อจำนวนมาก ที่ทำให้ เข็มสามารถแทงเข้าไปในแง่มุมต่างๆ กันไม่จำกัด และคุณจะเห็นได้ว่า เหล่าเข็มสามารถเลี่ยงอวัยวะสำคัญ และยังไปถึงจุดหมายที่ต้องการไปได้ ดังนั้น โดยการตั้งข้อสงสัยสมมุติฐานที่ว่า เข็มทั้งหมด ต้องขนานกัน โปรเจคนี้สอนผม ถึงบทเรียนสำคัญว่า
And the last project also has to do with medical robotics. And this is something that's grown out of a system called the da Vinci surgical robot. And this is a commercially available device. It's being used in over 2,000 hospitals around the world. The idea is it allows the surgeon to operate comfortably in his own coordinate frame. Many of the subtasks in surgery are very routine and tedious, like suturing, and currently, all of these are performed under the specific and immediate control of the surgeon. So the surgeon becomes fatigued over time. And we've been wondering, what if we could program the robot to perform some of these subtasks, and thereby free the surgeon to focus on the more complicated parts of the surgery, and also cut down on the time that the surgery would take if we could get the robot to do them a little bit faster?
เมื่อเส้นทางของคุณถูกขวางกั้น จงหักมุม และโปรเจคสุดท้ายก็เกี่ยวกับหุ่นยนต์ด้านการแพทย์เช่นกันครับ นี่คือสิ่งที่ต่อยอดมาจากระบบที่มีชื่อว่า หุ่นยนต์ผ่าตัด ดาวินชี และนี่เป็นอุปกรณ์ที่จำหน่ายเชิงพาณิชย์แล้ว มันถูกใช้ในโรงพยาบาลกว่า 2000 แห่งทั่วโลก แนวคิดคือมันสามารถให้ศัลยแพทย์ ผ่าตัดอย่างสบายในสภาพแวดล้อมของเขา แต่หน้าที่ย่อยๆ อื่นๆ ในการผ่าตัด เป็นหน้าที่ซ้ำๆ ที่น่าเบื่อ เช่น การเย็บแผล และในปัจจุบันนี้ ทุกอย่างถูกทำ ภายใต้การควบคุมอย่างใกล้ชิดของศัลยแพทย์ ดังนั้นศัลยแพทย์จึงเกิดความล้าในระยะยาว เราจึงคิดว่า ถ้าเราตั้งโปรแกรมให้หุ่นยนต์ ทำงานยิบย่อยเหล่านี้แทนหล่ะ และนั่นจะช่วยให้ศัลยแพทย์สามารถมีสมาธิ กับงานที่ซับซ้อนมากขึ้นในการผ่าตัดได้ และจะช่วยร่นเวลาการผ่าตัดให้สั้นลง ถ้าเราทำให้หุ่นยนต์ทำงานเหล่านี้ให้เร็วยิ่งขึ้น
Now, it's hard to program a robot to do delicate things like this. But it turns out my colleague Pieter Abbeel, who's here at Berkeley, has developed a new set of techniques for teaching robots from example. So he's gotten robots to fly helicopters, do incredibly interesting, beautiful acrobatics, by watching human experts fly them. So we got one of these robots. We started working with Pieter and his students. And we asked a surgeon to perform a task -- with the robot. So what we're doing is asking the surgeon to perform the task, and we record the motions of the robot.
ทีนี้ มันยากที่จะโปรแกรมหุ่นยนต์ให้ทำงานละเอียดแบบนี้ แต่เพื่อนร่วมงานของผม ปีเตอร์ แอบบีล (Pieter Abbeel) ซึ่งอยู่ที่เบิร์กลีย์ ได้พัฒนา เทคนิคใหม่สำหรับสอนหุ่นยนต์ให้เรียนตามตัวอย่าง เขาสอนหุ่นยนต์ให้ขับเฮลิคอปเตอร์ และทำท่าผาดแผลงได้อย่างงดงาม และน่าเหลือเชื่อ โดยการดูการบินของคนเก่งๆ ดังนั้น เราจึงเอาหุ่นยนต์แบบนี้มาตัวหนึ่ง เราร่วมงานกับปีเตอร์และนักเรียนของเขา และเราขอให้ศัลยแพทย์ ทำงานสักอย่าง ด้วยหุ่นยนต์ สิ่งที่เราทำคือ เราขอให้ศัลยแพทย์ ทำงานสักอย่าง ด้วยหุ่นยนต์
So here's an example. I'll use tracing out a figure eight as an example. So here's what it looks like when the robot -- this is what the robot's path looks like, those three examples. Now, those are much better than what a novice like me could do, but they're still jerky and imprecise.
แล้วเราก็บันทึกการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ นี่เป็นตัวอย่างครับ ผมจะใช้รูปเลขแปด การเขียนเส้นทางเป็นรูปเลขแปด เป็นตัวอย่าง มันออกหน้าตาเป็นอย่างนี้ครับ เมื่อหุ่นยนต์ นี่คือหน้าตาเส้นทางของหุ่นยนต์ สามตัวอย่างนั่น นี่มันดีกว่าการให้มือใหม่ อย่างผมทำ แต่มันยังสั่น และไม่แม่น
So we record all these examples, the data, and then go through a sequence of steps. First, we use a technique called dynamic time warping from speech recognition. And this allows us to temporally align all of the examples. And then we apply Kalman filtering, a technique from control theory, that allows us to statistically analyze all the noise and extract the desired trajectory that underlies them. Now we take those human demonstrations -- they're all noisy and imperfect -- and we extract from them an inferred task trajectory and control sequence for the robot. We then execute that on the robot, we observe what happens, then we adjust the controls, using a sequence of techniques called iterative learning. Then what we do is we increase the velocity a little bit. We observe the results, adjust the controls again, and observe what happens. And we go through this several rounds.
ดังนั้นเราจึงบันทึกข้อมูลตัวอย่างเหล่านี้ แล้วก็ค่อยๆ ดูในแต่ละขั้นตอน ขั้นแรก เราใช้เทคนิคที่เรียกว่า ไดนามิกไทม์วอร์ปปิง จากสาขาด้านการรู้จำเสียงพูด และนี่ทำให้เรา สามารถจัดเรียงทุกตัวอย่างได้ และจากนั้นเราใช้ตัวกรองคาลแมน (Kalman filter) เทคนิคจากทฤษฎีการควบคุม ที่ทำให้ เราวิเคราะห์สัญญาณรบกวนได้ในทางสถิติ และคัดเอาเฉพาะทางเดินที่ต้องการที่รวมอยู่ในนั้นออกมา ทีนี้ สิ่งที่เราทำคือ เราเอา การสาธิตจากมนุษย์หลายๆ ครั้ง ซึ่งเต็มไปด้วยสัญญาณรบกวน และความไม่สมบูรณ์ เราดึงเฉพาะส่วนที่เป็นทางเดินที่เราต้องการ และส่วนที่ใช้ในการควบคุม สำหรับหุ่นยนต์ และเราสั่งให้หุ่นยนต์ทำงาน เราสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้น จากนั้นก็ปรับตัวควบคุมต่างๆ ด้วยเทคนิค ที่เรียกว่าการควบคุมแบบเรียนรู้ซ้ำ จากนั้น เราเพิ่มความเร็วขึ้นอีกเล็กน้อย เราสังเกตผล และปรับแต่งตัวควบคุมอีกที แล้วก็สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้น เราทำแบบนี้หลายๆ รอบ
And here's the result. That's the inferred task trajectory, and here's the robot moving at the speed of the human. Here's four times the speed of the human. Here's seven times. And here's the robot operating at 10 times the speed of the human. So we're able to get a robot to perform a delicate task like a surgical subtask, at 10 times the speed of a human. So this project also, because of its involved practicing and learning, doing something over and over again, this project also has a lesson, which is: if you want to do something well, there's no substitute for practice, practice, practice.
และนี่คือผลที่ได้ นั่นคือเส้นทางเดินที่ต้องการ นี่คือหุ่นยนต์กำลังเคลื่อนไหวด้วยความเร็วของมนุษย์ และนี่คือที่ความเร็ว 4 เท่าของมนุษย์ นี่คือ ที่ความเร็ว 7 เท่า และนี่ คือหุ่นยนต์ทำงานที่ความเร็ว 10 เท่า ของมนุษย์ เราสามารถทำให้หุ่นยนต์ทำงานละเอียดอ่อน ดังเช่นงานย่อยๆ ในการผ่าตัด ที่ความเร็ว 10 เท่าของมนุษย์ โปรเจคนี้ เนื่องจากมันเกี่ยวข้องกับการฝึกฝน และเรียนรู้ ที่จะทำบางอย่าง ครั้งแล้วครั้งเล่า โปรเจคนี้ก็ให้บทเรียนบทหนึ่ง นั่นก็คือ ถ้าคุณอยากทำอะไรให้เก่งๆ ไม่มีอะไรดีกว่าการฝึก ฝึก และฝึก
So these are four of the lessons that I've learned from robots over the years. And the field of robotics has gotten much better over time. Nowadays, high school students can build robots, like the industrial robot my dad and I tried to build.
นี่คือสี่บทเรียนที่ผมได้เรียนรู้ จากหุ่นยนต์ ตลอดหลายปีที่ผ่านมา และสาขาด้านหุ่นยนต์ ได้พัฒนามาขึ้นมาก ตลอดเวลาที่ผ่านมา ทุกวันนี้ นักเรียนม.ปลาย สามารถสร้างหุ่นยนต์ เช่นเดียวกับหุ่นต์ในอุตสาหกรรมที่พ่อและผมพยายามจะสร้าง
But, it's very -- now ... And now, I have a daughter, named Odessa. She's eight years old. And she likes robots, too. Maybe it runs in the family.
และตอนนี้ ผมมีลูกสาวคนหนึ่ง ชื่อ โอเดสซา เธออายุ 8 ขวบแล้ว และเธอชอบหุ่นยนต์เสียด้วย บางทีมันอาจเป็นพันธุกรรมนะครับ (เสียงหัวเราะ)
(Laughter)
ผมอยากให้เธอได้เจอกับพ่อของผม
I wish she could meet my dad. And now I get to teach her how things work, and we get to build projects together. And I wonder what kind of lessons she'll learn from them.
ตอนนี้ผมมีโอกาสสอนให้เธอรู้ว่าสิ่งต่างๆ ทำงานอย่างไร เราได้ทำโปรเจคต่างๆ ร่วมกัน และผมก็อยากรู้ว่า เธอจะได้บทเรียนอะไรจากโปรเจคเหล่านี้บ้าง
Robots are the most human of our machines. They can't solve all of the world's problems, but I think they have something important to teach us. I invite all of you to think about the innovations that you're interested in, the machines that you wish for. And think about what they might be telling you. Because I have a hunch that many of our technological innovations, the devices we dream about, can inspire us to be better humans.
หุ่นยนต์ คือสิ่งที่ใกล้เคียงมนุษย์มากที่สุด ท่ามกลางเครื่องจักรที่เราสร้างขึ้น มันไม่สามารถแก้ปัญหาทุกอย่างบนโลกนี้ แต่ผมคิดว่ามันมีบางสิ่งที่สำคัญที่สอนเรา ผมขอเชิญทุกท่านให้ลองคิดเกี่ยวกับนวัตกรรมต่างๆ ที่คุณสนใจ จักรกลที่คุณอยากได้ และลองคิดว่ามันจะสอนอะไรแก่คุณ เพราะผมมีลางสังหรณ์ว่า หลายนวัตกรรมด้านเทคโนโลยี อุปกรณ์ที่เราฝันถึง จะสร้างแรงบันดาลใจให้เราเป็นมนุษย์ที่ดีขึ้นได้
Thank you.
ขอบคุณครับ (เสียงปรบมือ)
(Applause)