آیا رقابت رباتیک آمریکا و چین، تولد خاموش یک «جدایی هوش مصنوعی فیزیکی» جدید است؟

در طول دهه گذشته، رقابت جهانی هوش مصنوعی تقریباً به طور کامل در قلمرو دیجیتال جریان داشته است. کشورها و کنسرسیوم‌های فناوری بر سر کنترل صادرات نیمه‌رساناها، خوشه‌های محاسباتی عظیم و پارامترهای مدل‌های زبان بزرگ به شدت رقابت کرده‌اند. اما اکنون که این مدل‌ها به طور فزاینده‌ای قادر به درک و تعامل با دنیای واقعی شده‌اند، میدان نبرد از بیت‌ها به اتم‌ها تغییر کرده است. این طلوع «هوش مصنوعی فیزیکی» است، جهشی فناورانه که هوش مصنوعی را از مرورگر خارج کرده و در ماشین‌های خودکار جاسازی می‌کند. با شتاب گرفتن این گذار، زنجیره تأمین جهانی رباتیک به آرامی در حال فروپاشی است و یک جدایی عمیق ژئوپلیتیکی را تحمیل می‌کند، زیرا کشورها درک می‌کنند که تسلط نرم‌افزاری بدون کنترل سخت‌افزار فیزیکی که آن را اجرا می‌کند، قابل تضمین نیست.[1][7]

هوش مصنوعی فیزیکی نشان‌دهنده یک انحراف اساسی از اتوماسیونی است که نیم قرن گذشته تولید را تعریف کرده است. ربات‌های صنعتی سنتی بسیار کارآمد اما کاملاً صلب هستند؛ آن‌ها از دستورالعمل‌های از پیش برنامه‌ریزی شده و مبتنی بر قانون پیروی می‌کنند تا وظایف تکراری را انجام دهند، مانند جوشکاری هزاران شاسی خودروی خاص در یک محیط کاملاً کنترل‌شده. اگر قطعه‌ای کمی جابه‌جا شود، ربات سنتی از کار می‌افتد. در مقابل، هوش مصنوعی فیزیکی ماشین‌ها را به قدرت استدلال مدل‌های بنیادی مجهز می‌کند. این سیستم‌ها از مجموعه‌ای از دوربین‌ها و حسگرها برای درک محیط‌های نامنظم، استدلال در مورد اشیایی که با آن‌ها روبرو می‌شوند و تطبیق حرکات خود در زمان واقعی برای دستیابی به اهداف پیچیده بدون برنامه‌نویسی گام به گام صریح استفاده می‌کنند.[1][6]

این تغییر فناوری شباهت زیادی به اصول علم شناختی تجسم‌یافته دارد، نظریه‌ای میان‌رشته‌ای که استدلال می‌کند هوش نمی‌تواند در خلأ وجود داشته باشد. طبق این چارچوب، شناخت اساساً توسط ویژگی‌های فیزیکی بدن و تعامل مستمر آن با محیط محلی شکل می‌گیرد. در زمینه رباتیک پیشرفته، این بدان معناست که «مغز» نرم‌افزاری و «بدنه» مکانیکی به طور جدایی‌ناپذیری به هم پیوسته‌اند. یک مدل هوش مصنوعی یاد می‌گیرد که صرفاً از طریق حسگرهای خاص، دوربین‌های عمق و عملگرهای گشتاور بالای ماشینی که در آن قرار دارد، جهان را پیمایش و دستکاری کند. هوش فقط در کد نیست؛ بلکه از تعامل فیزیکی بین ربات و محیط اطرافش پدیدار می‌شود.[4][7]

این ادغام محکم بین نرم‌افزار و سخت‌افزار دقیقاً همان چیزی است که هوش مصنوعی فیزیکی را به یک نقطه اشتعال ژئوپلیتیک تبدیل می‌کند. در طول رونق هوش مصنوعی دیجیتال، کشورهای غربی از طریق نوآوری نرم‌افزاری و طراحی پیشرفته نیمه‌رساناها، برتری راحتی را حفظ کردند، در حالی که با خیال راحت برای سخت‌افزار مصرفی به زنجیره‌های تأمین جهانی و توزیع‌شده متکی بودند. اما در عصر هوش مصنوعی فیزیکی، خود سخت‌افزار مکانیسم اصلی جمع‌آوری داده است. رباتی که در یک کارخانه، راهروی بیمارستان یا مرکز لجستیک حرکت می‌کند، دائماً داده‌های فضایی و بصری با کیفیت بالا را برای تغذیه شبکه‌های عصبی خود دریافت می‌کند.[2][7]

پیچیدگی این ماشین‌های جدید، به ویژه ربات‌های انسان‌نما، چالش زنجیره تأمین را تشدید می‌کند. پلتفرم‌های انسان‌نما با ویژگی‌های انسان‌گونه طراحی شده‌اند—یک تنه، سر، بازوها و پاها—که به آن‌ها اجازه می‌دهد در محیط‌هایی که برای انسان ساخته شده‌اند، به طور یکپارچه کار کنند. دستیابی به این امر نیازمند ده‌ها درجه آزادی است که توسط عملگرهای الکتریکی یا هیدرولیکی بسیار تخصصی تأمین می‌شوند و باید خروجی توان عظیم را با جرم کم و کنترل دقیق متعادل کنند. تولید این قطعات در مقیاس وسیع نیازمند یک پایگاه صنعتی عمیقاً یکپارچه است که در طول دهه‌ها برای هزینه و کارایی بهینه شده است، پایگاهی که در حال حاضر به شدت در چند مرکز تولید جهانی متمرکز شده است.[3][5]

تنش از آنجا ناشی می‌شود که دو نیمه معادله هوش مصنوعی فیزیکی—یعنی مدل‌های نرم‌افزاری پیشرفته و پایگاه تولید فیزیکی—به طور فزاینده‌ای توسط دستگاه‌های امنیت ملی ناسازگار تلقی می‌شوند. از آنجایی که سیستم‌های هوش مصنوعی فیزیکی برای عملکرد باید دائماً محیط خود را مشاهده و نقشه‌برداری کنند، استقرار سخت‌افزار ساخت خارجی در محیط‌های حساس داخلی به طور فزاینده‌ای به عنوان یک آسیب‌پذیری عمیق دیده می‌شود. سیاست‌گذاران نگرانند که ماشین‌های مجهز به حسگرهای پیشرفته و متصل به شبکه‌های خارجی، صرف نظر از میزان امنیت نرم‌افزار هوش مصنوعی زیربنایی، می‌توانند به عنوان ابزاری برای جاسوسی یا خرابکاری از راه دور عمل کنند.[1][7]

در نتیجه، یک جدایی خاموش اما تهاجمی در حال انجام است. دولت‌های غربی شروع به بررسی دقیق و محدود کردن واردات دستگاه‌های رباتیک پیشرفته، سیستم‌های قدرت متصل و اجزای زیربنایی تأمین‌کننده انرژی آن‌ها کرده‌اند. هدف استراتژیک این است که توسعه یک اکوسیستم سخت‌افزاری امن و داخلی را اجباری کنند که بتواند مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی فیزیکی را به طور ایمن در خود جای دهد، بدون اینکه برای قطعات حیاتی مانند آهنرباهای خاکی کمیاب، باتری‌های تخصصی یا موتورهای دقیق به رقبای ژئوپلیتیک متکی باشد. این نشان‌دهنده یک تغییر عظیم از دوران یکپارچگی فناوری بدون مرز به پارادایم جدید حاکمیت فناورانه است.[7]

با این حال، قطع کردن این زنجیره تأمین تثبیت‌شده یک پیشنهاد اقتصادی دلهره‌آور است. بازسازی ظرفیت تولید برای عملگرهای گشتاور بالا و مکانیک دقیق در خارج از مراکز جهانی تثبیت‌شده، نیازمند سرمایه‌گذاری هنگفت و سال‌ها مقیاس‌بندی صنعتی است. تحلیلگران صنعت هشدار می‌دهند که تلاش برای ساخت ربات‌های خودکار پیشرفته بدون اتکا به زنجیره تأمین جهانی موجود می‌تواند هزینه‌های تولید را در کوتاه‌مدت به طور قابل توجهی افزایش دهد. این هزینه اضافی تهدید می‌کند که استقرار هوش مصنوعی فیزیکی را در بازارهایی که تصمیم به جدایی می‌گیرند، کُند کند و به طور بالقوه آن‌ها را در رقابت گسترده‌تر برای اتوماسیون صنعتی در موقعیت نامساعدی قرار دهد.[6][7]

برای پر کردن این شکاف، توسعه‌دهندگان به شدت به شبیه‌سازی پیشرفته مبتنی بر فیزیک تکیه کرده‌اند. قبل از اینکه یک مدل هوش مصنوعی فیزیکی در یک ربات دنیای واقعی مستقر شود، میلیون‌ها ساعت آموزش را در محیط‌های مجازی بسیار واقع‌بینانه می‌گذراند. این شبیه‌سازی‌ها به هوش مصنوعی اجازه می‌دهند تا وظایف پیچیده را تمرین کند، کنترل حرکتی خود را اصلاح کند و یاد بگیرد که چگونه از شکست‌ها در یک محیط امن و کنترل‌شده بهبود یابد. با تکمیل نرم‌افزار در شبیه‌سازی، شرکت‌ها امیدوارند فرسودگی فیزیکی نمونه‌های اولیه سخت‌افزاری گران‌قیمت تولید داخل را کاهش دهند و چرخه توسعه را تسریع بخشند، حتی اگر قطعات فیزیکی کمیاب یا گران باقی بمانند.[2][5]

این دینامیک تهدید می‌کند که آینده صنعت رباتیک را به دو اکوسیستم متمایز تقسیم کند. یک اکوسیستم ممکن است با تکرار سریع سخت‌افزار، تولید انبوه کم‌هزینه و استقرار گسترده در دنیای واقعی مشخص شود که یادگیری هوش مصنوعی را از طریق حجم محض تعامل فیزیکی پیش می‌برد. اکوسیستم دیگر ممکن است بر سیستم‌های بسیار امن و یکپارچه عمودی تمرکز کند که توسط شبیه‌سازی پیشرفته و مدل‌های بنیادی هدایت می‌شوند، اما با هزینه‌های سخت‌افزاری بالاتر و مقیاس‌بندی فیزیکی کندتر محدود می‌شوند. هر دو رویکرد مزایای متمایزی ارائه می‌دهند، اما نشان‌دهنده فلسفه‌های اساساً متفاوتی از توسعه فناوری هستند.[7]

اهمیت این جدایی بسیار فراتر از امنیت ملی و سیاست تجاری است. هوش مصنوعی فیزیکی به طور گسترده‌ای به عنوان موتور محرک انقلاب صنعتی بعدی پیش‌بینی می‌شود. این فناوری با ارتقاء ربات‌ها از اتوماسیون صلب به استقلال واقعی، نویدبخش حل کمبودهای مزمن نیروی کار، متحول کردن لجستیک جهانی و دگرگونی ارائه خدمات بهداشتی است. ربات‌های متحرک خودکار در حال حاضر در حال پیمایش محیط‌های پیچیده انبار هستند، در حالی که دستکاری‌کننده‌های پیشرفته در حال یادگیری مدیریت اشیاء ظریف با مهارت بی‌سابقه‌ای هستند. سرعت تحقق این مزایای اجتماعی کاملاً به این بستگی دارد که زنجیره‌های تأمین جدید و انعطاف‌پذیر با چه سرعتی می‌توانند ایجاد شوند.[2][6]

در نهایت، دوران فرض جدایی کامل نرم‌افزار و سخت‌افزار در مرزهای ژئوپلیتیک به پایان رسیده است. همانطور که هوش مصنوعی اولین گام‌های مستقل خود را به دنیای فیزیکی برمی‌دارد، منشأ فیزیکی یک ماشین به اندازه کدی که اجرا می‌کند حیاتی می‌شود. رقابت برای آینده دیگر فقط در مورد این نیست که چه کسی می‌تواند باهوش‌ترین مغز دیجیتال را بسازد، بلکه در مورد این است که چه کسی ظرفیت صنعتی تولید بدنه فیزیکی مورد نیاز آن را برای بقا و فعالیت در دنیای واقعی دارد.[4][7]