Οι άνθρωποι διέφυγαν από τον χώρο της επιστημονικής φαντασίας και τη μετέτρεψαν σε μια τεχνολογική πραγματικότητα. Είχαμε την ευκαιρία να γνωρίσουμε έναν άνθρωπο που ήλθε σε επαφή με την ανάπτυξη της τεχνολογίας. Για καλή μας τύχη, ο άνθρωπος αυτός εργάζεται σε ένα από τα μεγαλύτερα ερευνητικά κέντρα διεθνώς. Ονομάζεται Δρ. Δημήτρης Τσακίρης και είναι Διευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Πληροφορικής – ΙΤΕ του Ηρακλείου Κρήτης.

Θα μπορούσατε να μου πείτε μερικά πράγματα για το αντικείμενο με το οποίο ασχολείστε;

Ασχολούμαι με την έρευνα σε θέματα ρομποτικής, ιδίως με τον συσχετισμό μεθόδων από τις επιστήμες του μηχανικού και των υπολογιστών με αποτελέσματα της μελέτης των έμβιων οργανισμών από τις επιστήμες της ζωής. Αναζητώντας λύσεις σε δύσκολα προβλήματα της ρομποτικής, και έχοντας κατά νου τις επιστημονικές προκλήσεις σημαντικών εφαρμογών της σε διάφορους τομείς, διαπιστώθηκε ότι οι υπάρχουσες μέθοδοι δεν επαρκούν και απαιτούνται καινοτόμες μέθοδοι τόσο για προβλήματα κίνησης των ρομπότ όσο και για προβλήματα αίσθησης, ελέγχου, σχεδιασμού, μάθησης ή αντίληψης. Έτσι, η ρομποτική στρέφεται συχνά στις επιστήμες που μελετούν έμβιους οργανισμούς, για να αντλήσει ιδέες και παραδειγματικές λύσεις, αξιοποιήσιμες σε αυτά τα προβλήματά της. Η βιολογία, οι νευροεπιστήμες, η ψυχολογία, ακόμη και η κοινωνιολογία προσέφεραν και προσφέρουν μια πλούσια πηγή πληροφοριών και ιδεών για τη ρομποτική. Ένας ιδιαίτερα συναρπαστικός νέος κλάδος της, αυτός της Βιο-ρομποτικής, έχει δημιουργηθεί από αυτή την αλληλεπίδραση. Η πρόοδος στις τεχνολογίες των υπολογιστών, των υλικών, των ηλεκτρονικών και των επικοινωνιών επιτρέπει στον νέο αυτό κλάδο να αξιοποιήσει τα αποτελέσματα, τουλάχιστον ορισμένα, των επιστημών της ζωής. Το εργαστήριό μας στο Ινστιτούτο Πληροφορικής του ΙΤΕ, το οποίο πρόσφατα επισκέφθηκε η Β΄ Γυμνασίου του Πειραματικού Γυμνασίου, συμβάλλει στην έρευνα που γίνεται παγκοσμίως σε αυτή την κατεύθυνση.

Γιατί επιλέξατε την επιστήμη της ρομποτικής; Τι ήταν αυτό που σας τράβηξε για να ασχοληθείτε με αυτό τον τομέα της επιστήμης;

Μου προσέλκυσαν το ενδιαφέρον οι γρήγορες επιστημονικές και τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα της ρομποτικής, που τη μετακινούσαν από τον χώρο της επιστημονικής φαντασίας και τη μετέτρεπαν σε μια τεχνολογική πραγματικότητα, με σημαντική επίδραση στη βελτίωση της ζωής των ανθρώπων. Επίσης, μου προσέλκυσαν το ενδιαφέρον τα σημαντικά επιστημονικά προβλήματα σε αυτό τον τομέα, που αποτελούσαν και αποτελούν μια πρόκληση με μεγάλη πρακτική σημασία, αν επιλυθούν.

Πότε άρχισε να αναπτύσσεται η επιστήμη της ρομποτικής; Ποιος ήταν αυτός που την προώθησε στον έξω κόσμο;

Οι άνθρωποι, από τους αρχαίους χρόνους, οραματίζονταν αυτοκινούμενους μηχανικούς βοηθούς, που θα εκτελούσαν πιστά τις εντολές τις οποίες θα τους έδιναν, και θα υποβοηθούσαν τις ποικίλες δραστηριότητές τους.

Στα Ομηρικά έπη περιγράφονται τέτοιοι μηχανικοί βοηθοί, κατασκευασμένοι από τον θεό Ήφαιστο. Έτσι, η Ραψωδία Σ της Ιλιάδας περιλαμβάνει την αναμφισβήτητα πρώτη στην ανθρώπινη ιστορία περιγραφή αυτού που, σε σύγχρονη ορολογία, θα ονομάζαμε ένα πολύ-ρομποτικό σύστημα, αποτελούμενο από είκοσι αυτοκινούμενα τρίποδα ρομπότ με τροχούς, που υπηρετούσαν στα δείπνα των θεών του Ολύμπου, ενώ, όταν τελείωναν, επέστρεφαν μόνα τους στο μέγαρο του Ηφαίστου (Σ373-377).

Είναι επίσης πολύ γνωστός ο μύθος που αναφέρεται στον Τάλω, τον χάλκινο γίγαντα που περιπολούσε τις ακτές της Κρήτης υπό τις διαταγές του Μίνωα, για να την προφυλάσσει από τους εισβολείς. Ένα ανθρωπόμορφο ρομπότ, δηλαδή, για αμυντικές εφαρμογές.

Η πραγματική υλοποίηση τέτοιων συστημάτων ξεκίνησε πιθανώς από τα μηχανικά αυτόματα του Ήρωνος του Αλεξανδρέα περί το 100 π.Χ. Τότε είχαν τη δυνατότητα να επαναλάβουν κινήσεις προγραμματισμένες μέσω του μηχανικού τους σχεδιασμού. Τέτοια μηχανικά αυτόματα, διαρκώς εξελισσόμενα, συνέχισαν να εμφανίζονται την περίοδο του Βυζαντίου, της Αναγέννησης και μεταγενέστερα.

Ωστόσο, τα ρομποτικά συστήματα, με τα χαρακτηριστικά που δίνουμε σήμερα στον όρο, δηλαδή κυρίως τη δυνατότητα προγραμματισμού της κίνησής τους χωρίς αλλαγές στη μηχανική δομή τους, πρωτοεγκαταστάθηκαν στη βιομηχανία την δεκαετία του 1960 από την αμερικανική εταιρεία Unimation.

Μια πηγή έμπνευσης για τη ρομποτική είναι τα βιβλία και οι ταινίες επιστημονικής φαντασίας από συγγραφείς όπως ο Isaac Asimov και ο Arthur Clarke, που βοήθησαν στη διάδοση των ιδεών, των οραμάτων, αλλά και των προβληματισμών σε σχέση με τα ρομπότ.

Πώς μπορεί ο άνθρωπος να αξιοποιήσει στην καθημερινή του ζωή τη ρομποτική; Ποια είναι τα οφέλη της και ποια τα μειονεκτήματά της;

Ανθρώπινες δραστηριότητες που είναι δύσκολες, βαρετές, επικίνδυνες, που απαιτούν μεγάλη ακρίβεια ή δύναμη, καθώς και την έκθεση του ανθρώπου σε αντίξοα ή ανθυγιεινά περιβάλλοντα, μπορούν να επωφεληθούν από τη χρήση ρομποτικών συστημάτων.

Ρομποτικά συστήματα χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, για να αντικαταστήσουν τους ανθρώπους σε δύσκολες ή επικίνδυνες εργασίες μεταφοράς και κατεργασίας αντικειμένων, συγκόλλησης, βαφής, επιθεώρησης, κ.λπ. Πλήρως αυτοματοποιημένα εργοστάσια και αποθηκευτικοί χώροι, που δουλεύουν όλο το 24ωρο, σχεδόν χωρίς την παρουσία ανθρώπων, είναι ήδη σε λειτουργία. Ρομποτικά συστήματα έχουν μπει στα σπίτια και στους χώρους δουλειάς, όπου εκτελούν εργασίες καθαρισμού, ακόμη και σε πισίνες, εποπτεύουν τους χώρους, μεταφέρουν αντικείμενα, π.χ. την αλληλογραφία, βοηθούν τους ηλικιωμένους, και ακόμη χρησιμοποιούνται στην υποβοήθηση εκπαιδευτικών διαδικασιών ή και ως παιχνίδια. Ρομποτικοί βραχίονες αυξημένης ακρίβειας και αντίστοιχα εξελιγμένα ιατρικά εργαλεία χρησιμοποιούνται ήδη σε δύσκολες χειρουργικές επεμβάσεις σε συνδυασμό με προχωρημένες απεικονιστικές τεχνικές. Ρομποτικοί βραχίονες και συστήματα αυτοματισμού χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στα βιολογικά εργαστήρια, ώστε οι άνθρωποι να μην κινδυνεύουν να έρθουν σε επαφή με παθογόνους παράγοντες. Επιπλέον, ρομποτικά συστήματα χρησιμοποιούνται για την υποβοήθηση της αγροτικής παραγωγικής διαδικασίας και ιπτάμενα ρομπότ για την ανίχνευση πυρκαγιών σε δάση. Ρομποτικά υποβρύχια διασχίζουν τις θάλασσες συλλέγοντας δεδομένα για το περιβάλλον και τα ευαίσθητα θαλάσσια οικοσυστήματα, ακόμη και από πολύ μεγάλα βάθη, ή υποβοηθούν τις υδατοκαλλιέργειες επιβλέποντας την καλή κατάσταση των υποθαλάσσιων εγκαταστάσεων. Ρομποτικά συστήματα έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται σε αμυντικές εφαρμογές αλλά και στην εξερεύνηση άλλων πλανητών, όπως στον Άρη.

Στη βιομηχανία, αυτά μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα και την ποσότητα των παραγόμενων προϊόντων, να μειώσουν το κόστος τους και να αυξήσουν τις ώρες λειτουργίας ενός εργοστασίου. Από την άλλη πλευρά όμως, τα ρομποτικά συστήματα μπορεί να μη δουλέψουν σωστά ή και να γίνουν επικίνδυνα, αν υπάρχουν ατέλειες στον σχεδιασμό ή στην κατασκευή τους, ή αν ο τρόπος χρήσης τους δεν είναι ο ενδεδειγμένος, π.χ. αν δεν λαμβάνονται υπόψη οι εγγενείς περιορισμοί στον σχεδιασμό και στην προδιαγεγραμμένη χρήση τους, όπως η περιορισμένη εμβέλεια των αισθητήρων τους ή η ενδεχόμενη απαίτηση να μην υπάρχουν εμπόδια ή άνθρωποι στον χώρο λειτουργίας τους. Επιπλέον, μειονεκτήματα μπορεί να είναι η σημαντική επένδυση που ίσως απαιτηθεί από μία επιχείρηση για να εξοπλισθεί με ρομποτικά συστήματα και για να προσαρμόσει τους χώρους της κατάλληλα, αλλά και ο ενδεχόμενος περιορισμός των θέσεων εργασίας, αν κάποιοι εργαζόμενοι αντικατασταθούν από αυτά τα συστήματα. Επομένως, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης τους πρέπει να σταθμιστούν προσεκτικά.

Ποια είναι η άποψή σας για την ανάπτυξη των επιστημών σε μια Ελλάδα της οικονομικής κρίσης;

Οι Έλληνες επιστήμονες στα πανεπιστήμια, ερευνητικά ιδρύματα και εταιρείες της χώρας έχουν σημαντική δραστηριότητα και συμβολή στην πρόοδο της επιστήμης διεθνώς. Παρά τα προβλήματα που σχετίζονται με την οικονομική κρίση, και που έχουν την εμφανή συνέπεια της αναγκαστικής μετακίνησης ενός σημαντικού αριθμού από αυτούς στο εξωτερικό, υπάρχουν σαφείς ενδείξεις για την ποιότητα και τη σημασία των ερευνητικών αποτελεσμάτων που παράγονται στην Ελλάδα. Η ανάπτυξη της επιστήμης, της τεχνολογίας και της καινοτομίας, εκμεταλλευόμενη το υψηλό αυτό επίπεδο των Ελλήνων επιστημόνων, μπορεί να γίνει ένας μοχλός για να βελτιώσει η χώρα την παραγωγικότητά της και να βοηθηθεί να ξεπεράσει την οικονομική κρίση.

Πιστεύετε ότι η ρομποτική θα αναπτυχθεί ακόμη περισσότερο στο άμεσο μέλλον; Τι πιστεύετε ότι θα αλλάξει στην επιστήμη της ρομποτικής;

Η επιστήμη και οι εφαρμογές της ρομποτικής είναι σήμερα σε φάση ραγδαίας ανάπτυξης σε ερευνητικά κέντρα, πανεπιστήμια και εταιρείες υψηλής τεχνολογίας, σε όλο τον κόσμο, που αναμένεται, βέβαια, να συνεχίσει στο μέλλον.

Η έμφαση της ρομποτικής στο μέλλον αναμένεται να μετακινηθεί σε ρομποτικά συστήματα που έχουν καλύτερες δυνατότητες ασφαλούς και αποτελεσματικής συνεργασίας με ανθρώπους, σε αντίθεση με την τωρινή πρακτική, π.χ. στη βιομηχανία, όπου τα ρομπότ και οι άνθρωποι εργάζονται σε ξεχωριστούς χώρους.

Η μορφολογία των ρομποτικών συστημάτων πιθανώς θα αλλάξει δραματικά σε σχέση με τους σημερινούς ρομποτικούς βραχίονες. Θα έχουμε εξελιγμένα ανθρωπόμορφα ρομπότ ή άλλα ρομπότ εμπνευσμένα από τη μορφολογία της πληθώρας των έμβιων οργανισμών, ζώων που ζουν στην ξηρά, στο νερό ή πετούν, αλλά και φυτών, που καθένα θα είναι προσαρμοσμένο να δρα σε διάφορα περιβάλλοντα και να έχει διαφορετικές ικανότητες και συμπεριφορές. Θα έχουμε, επιπλέον, ρομποτικά συστήματα με σημαντικά βελτιωμένες αισθητηριακές και υπολογιστικές ικανότητες, καθώς και ικανότητες μάθησης.

Τέλος, η ανθρωπότητα θα αρχίσει να μελετά σε μεγαλύτερο βάθος και να κατανοεί καλύτερα τα νομικά, οικονομικά, κοινωνικά και ηθικά θέματα που τίθενται από τη συνύπαρξη των ανθρώπων με εξελιγμένα ρομποτικά συστήματα, και να τα αντιμετωπίζει με πιο σωστό και ολοκληρωμένο τρόπο.

Κύριε Τσακίρη, ευχαριστούμε πολύ για τον χρόνο που μας διαθέσατε και τις τόσο ενδιαφέρουσες πληροφορίες που μας δώσατε.

Στέλλα Μανωλίτση Γ3