Ken Goldberg: 4 lessons from robots about being human

ケン・ゴールドバーグ　「ロボットから人間への４つの教訓」

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

翻訳: Shigeto Oeda 校正: Seiko Hirofuji

I know this is going to sound strange,

不思議に聞こえると 思いますが

but I think robots can inspire us to be better humans.

ロボットは我々に ひらめきを与えてくれます

よりよい人間となるために

私はペンシルバニア州の ベツレヘムで育ちました

See, I grew up in Bethlehem, Pennsylvania,

the home of Bethlehem Steel.

ベツレヘム・スチールの本拠地です

My father was an engineer,

父はエンジニアでした

子供の頃　父は私に

and when I was growing up, he would teach me how things worked.

いろいろなものが どのような仕掛けで動くか教えてくれました

いっしょにいろいろな プロジェクトに取り組みました

We would build projects together,

like model rockets and slot cars.

ロケットの模型とかスロットカーとか

Here's the go-kart that we built together.

これは一緒に作ったゴーカートです

ハンドルを握っているのが私です

That's me behind the wheel,

with my sister and my best friend at the time.

姉と当時の親友も一緒です

And one day,

１０歳くらいのときでした ある日

he came home, when I was about 10 years old,

父は家に帰ってきて

and at the dinner table, he announced

夕食を食べながらこう言いました

that for our next project, we were going to build ...

次のプロジェクトはロボットだと

a robot.

A robot.

ロボット

わくわくしました

Now, I was thrilled about this,

because at school, there was a bully named Kevin,

なぜなら学校で

ケビンといういじめっ子がいて

私をいじめていたからです

and he was picking on me,

because I was the only Jewish kid in class.

そのクラスでたった一人の ユダヤ人だということで

So I couldn't wait to get started to work on this,

このプロジェクトを始めるのを 待ち切れませんでした

so I could introduce Kevin to my robot.

ケビンに私のロボットを 紹介するのを（笑）

(Laughter)

(Robot noises)

（ロボットの音）

(Laughter)

But that wasn't the kind of robot my dad had in mind.

父が考えていたロボットは 違いました

(Laughter)

See, he owned a chromium-plating company,

父はクロムメッキの 会社を経営していました

and they had to move heavy steel parts between tanks of chemicals.

彼らは重い鋼鉄の部品を

薬品のタンクからタンクへ 移動させなければなりませんでした

このため このような工業ロボットが必要でした

And so he needed an industrial robot like this,

that could basically do the heavy lifting.

重いものを持ち上げることのできる

But my dad didn't get the kind of robot he wanted, either.

しかし父も欲しかったロボットを 手に入れる事はできませんでした

He and I worked on it for several years,

何年か我々はロボット作りに 取り組みました

but it was the 1970s, and the technology that was available to amateurs

それは７０年代のことでした

アマチュアの手に入る技術は

まだありませんでした

just wasn't there yet.

So Dad continued to do this kind of work by hand.

父はこのような仕事を 手作業で続けました

And a few years later,

そして何年か後に

he was diagnosed with cancer.

彼は癌と診断されました

You see,

我々が作ろうとしていたロボットは

what the robot we were trying to build was telling him

荷物の持ち上げではなく、

was not about doing the heavy lifting.

It was a warning

薬品に対する警告を 発していたのです

about his exposure to the toxic chemicals.

彼はそれに気づかず

He didn't recognize that at the time,

and he contracted leukemia.

白血病になり

And he died at the age of 45.

４５才で亡くなりました

私は衝撃を受け

I was devastated by this.

And I never forgot the robot that he and I tried to build.

作っていたロボットは 忘れられないものになりました

When I was at college, I decided to study engineering, like him.

大学では彼と同じエンジニアリングを 勉強することにしました

カーネギーメロン大学の博士課程では ロボット工学を学びました

And I went to Carnegie Mellon, and I earned my PhD in robotics.

I've been studying robots ever since.

それからずっとロボットの 研究をしています

So what I'd like to tell you about are four robot projects,

ご紹介するのはロボットに関する ４つのプロジェクトと

そのプロジェクトが より良い人間になるために

私にどのようなひらめきを 与えてくれたかということです

and how they've inspired me to be a better human.

By 1993, I was a young professor at USC,

1993年、私はUSCの若い教授で

and I was just building up my own robotics lab,

自分のロボット研究室を 立ち上げていました

and this was the year the World Wide Web came out.

ワールド・ワイド・ウェブが 生まれた年です

And I remember my students were the ones who told me about it,

学生達が ワールド・ワイド・ウェブのことを

教えてくれたのを 覚えています

and we would -- we were just amazed.

我々は、本当に感心しました

We started playing with this, and that afternoon,

ワールド・ワイド・ウェブで 遊び始めた午後

we realized that we could use this new, universal interface

この新しい 汎用的なインターフェースが

to allow anyone in the world to operate the robot in our lab.

世界中のすべての人が

我々の研究室のロボットを 操作するために使えると気づきました

そこで戦ったり、工場で働く ロボットではなく

So, rather than have it fight or do industrial work,

we decided to build a planter,

植物を育てるロボットを作る ことにしました

put the robot into the center of it,

ロボットを中央において

and we called it the Telegarden.

これをテレ・ガーデンと 名づけました

And we had put a camera in the gripper of the hand of the robot,

そしてロボットの手の部分に カメラを付けました

いくつかのスクリプトと

and we wrote some special scripts and software,

ソフトを書き、世界中の人が来て

so that anyone in the world could come in,

スクリーンを クリックすることで

and by clicking on the screen,

they could move the robot around and visit the garden.

ロボットを移動させ

庭を訪れられるようにしました

But we also set up some other software

別のソフトウェアも 用意しました

that lets you participate and help us water the garden, remotely.

庭の水やりに 参加できるソフトで

水を何回かやると

And if you watered it a few times,

we'd give you your own seed to plant.

植えることができる 自分の種をもらえるというものです

Now, this was an engineering project,

これは工学的な プロジェクトで

and we published some papers on the system design of it,

システムの設計に関して いくつかの論文を発表しましたが

同時に我々はこのプロジェクトを

but we also thought of it as an art installation.

美術作品と考えていました

It was invited, after the first year,

１年間の実験のあと

by the Ars Electronica Museum in Austria,

この庭はオーストリアの アルスエレクトロニカ美術館に招かれ

to have it installed in their lobby.

ロビーに展示されました

オンラインの状態で

And I'm happy to say, it remained online there, 24 hours a day,

２４時間、ほぼ９年間動き続けたことを うれしく思います

for almost nine years.

That robot was operated by more people

このロボットは、 歴史上のいかなるロボットよりも

than any other robot in history.

多くの人によって 操作されました

Now, one day,

ある日

I got a call out of the blue from a student,

ある学生から思いがけない

電話がありました

who asked a very simple but profound question.

彼は単純だが本質的な質問をしました

「これは本物ですか？」

He said, "Is the robot real?"

Now, everyone else had assumed it was,

他の人々はみなこれを 本物だと思っていました

and we knew it was, because we were working with it.

これを作った我々は 本物だと知っていました

But I knew what he meant,

しかし彼の意味するところは わかりました

because it would be possible

庭と花の大量の写真を撮って

to take a bunch of pictures of flowers in a garden

それを基本的には索引付して

and then, basically, index them in a computer system,

コンピュータであたかもそれが

such that it would appear that there was a real robot,

本物のロボットのように見せることは 難しくありません

when there wasn't.

And the more I thought about it,

考えれば考える程

I couldn't think of a good answer for how he could tell the difference.

区別する方法を彼にうまく説明できなかったのです

この時期はちょうどバークレー大学に

This was right about the time that I was offered a position

移った頃のことです

here at Berkeley.

And when I got here,

バークレーに着くと

I looked up Hubert Dreyfus,

who's a world-renowned professor of philosophy,

世界的に有名な哲学者の ヒューバート・ドレイファスを訪ねました

And I talked with him about this and he said,

そして彼とこの問題を 議論しました

これは哲学上の最も古くからある 基本的な問題の１つだ

"This is one of the oldest and most central problems in philosophy.

古代ギリシャの懐疑派から

It goes back to the Skeptics and up through Descartes.

デカルトまで

It's the issue of epistemology,

それは認識論の問題だ

the study of how do we know that something is true."

あることがなぜ真か どうやって知るかという問題だ

So he and I started working together,

そこで我々は一緒に 研究を始めました

and we coined a new term: "telepistemology,"

新しい「遠隔認識論」という 用語を定義しました

離れたところに関する知識の 研究です

the study of knowledge at a distance.

We invited leading artists, engineers and philosophers

著名な芸術家やエンジニアや 哲学者に

この研究の評論を書いて もらいました

to write essays about this,

and the results are collected in this book from MIT Press.

その結果が

MITプレスからのこの本です

So thanks to this student,

だれもが当然と思っていた

who questioned what everyone else had assumed to be true,

この質問をしてくれた学生に 感謝しています

this project taught me an important lesson about life,

このプロジェクトは私に 人生の重要なレッスンを与えてくれました

which is to always question assumptions.

正しいと思い込んでいることを 常に疑えと

Now, the second project I'll tell you about

２つめのプロジェクトは

grew out of the Telegarden.

テレ・ガーデンから 派生したものです

As it was operating, my students and I were very interested

学生達と私は テレ・ガーデンが動いているとき

in how people were interacting with each other,

人々がお互いどのように 連携するのかに興味がありました

and what they were doing with the garden.

そして庭で何をしているかに

そこで考え始めました もしロボットが庭から離れて

So we started thinking:

what if the robot could leave the garden

他の面白そうな場所に

and go out into some other interesting environment?

いくことが出来たとしたら

Like, for example, what if it could go to a dinner party

例えば、ホワイトハウスでの

ディナー・パーティとか（笑）

at the White House?

(Laughter)

So, because we were interested more in the system design

我々は装置そのものよりも システムの設計方法や

and the user interface than in the hardware,

ユーザインターフェースに 興味があったので

we decided that,

ロボットをパーティに行かせる代わりに

rather than have a robot replace the human to go to the party,

人間をロボットの代わりとして

we'd have a human replace the robot.

パーティーに行かせることにしました

We called it the Tele-Actor.

これをテレ・アクターと名付けました

We got a human,

積極的で社交的な

someone who's very outgoing and gregarious,

人を選んで

and she was outfitted with a helmet with various equipment,

カメラやマイクのような いろいろな装置の付いた

ヘルメットを着けてもらいました

cameras and microphones,

and then a backpack with wireless Internet connection.

そして無線でインターネットにつながる バックパックを背負ってもらいました

And the idea was that she could go

彼女に離れた場所にある 面白そうな所に行ってもらい

into a remote and interesting environment,

インターネットを使って

and then over the Internet,

people could experience what she was experiencing.

彼女が経験していることを 人々が経験できるようにするのが狙いでした

So they could see what she was seeing,

彼女が見ているものを 見る事が出来

but then, more importantly, they could participate,

さらに重要なことは お互いにコミュニケーションを取りながら

by interacting with each other and coming up with ideas

次に彼女が何をすべきかとか

どこに行くべきかとかを

about what she should do next and where she should go,

決める事が出来るということです

and then conveying those to the Tele-Actor.

そして決めたことを テレ・アクターに伝える

So we got a chance to take the Tele-Actor

我々はテレ・アクターを

to the Webby Awards in San Francisco.

サンフランシスコで開かれた ウェビー・アワードに参加させる機会を得ました

And that year, Sam Donaldson was the host.

その年のホストはサム・ドナルドソンでした

イベントが始まる直前に

Just before the curtain went up, I had about 30 seconds

３０秒間ドナルドソンに我々が何をするか 説明する時間がありました

to explain to Mr. Donaldson what we were going to do.

私はテレ・アクターが

And I said, "The Tele-Actor is going to be joining you onstage.

あなたとステージに立ちます と言いました

This is a new experimental project,

これは新しい実験的な プロジェクトで

人々が画面を通じて 彼女を見ていて

and people are watching her on their screens,

there's cameras involved and there's microphones

彼女はカメラや

マイク、イヤホンを付けていて

and she's got an earbud in her ear,

and people over the network are giving her advice

ネットワークを介して人々が 彼女にするアドバイスや

次に何をするべきかを指示している と説明しました

about what to do next."

すると彼は、ちょっと待ってくれ

And he said, "Wait a second.

That's what I do."

それは私のしていることだ と言いました（笑）

(Laughter)

So he loved the concept,

彼はそのコンセプトが 気に入りました

and when the Tele-Actor walked onstage, she walked right up to him,

テレ・アクターは ステージに上がると

まっすぐ彼に向かって歩いていき キスをしました

and she gave him a big kiss right on the lips.

唇に（笑）

(Laughter)

We were totally surprised -- we had no idea that would happen.

我々は本当に驚きました

そんなことが起こるとは 思ってもいませんでした

And he was great, he just gave her a big hug in return,

彼は偉大でした お返しに彼女を抱きしめてくれました

and it worked out great.

すべてがうまくいきました

But that night, as we were packing up,

その晩、片付けをしているとき

I asked the Tele-Actor, how did the Tele-Directors decide

テレ・アクターに どうようにして彼らが

サム・ドナルドソンにキスをするように 決めたのかと聞きました

that they would give a kiss to Sam Donaldson?

And she said they hadn't.

決めていないと 彼女は言いました

She said, when she was just about to walk onstage,

彼女がステージを 歩いていたとき

the Tele-Directors still were trying to agree on what to do,

彼らは何をすべきか まだ議論していました

and so she just walked onstage and did what felt most natural.

彼女がただステージを 歩いていって

最も自然に思えたことを したのです（笑）

(Laughter)

So, the success of the Tele-Actor that night

その晩の テレ・アクターの成功の秘訣は

was due to the fact that she was a wonderful actor.

彼女が素晴らしい俳優だった ということです

She knew when to trust her instincts.

彼女はいつ直感に従うべきかを 知っていました

And so that project taught me another lesson about life,

このプロジェクトが私にもう１つの 教訓を教えてくれました

which is that, when in doubt, improvise.

迷いが生じたらその場で判断すること（笑）

(Laughter)

Now, the third project grew out of my experience

３つ目のプロジェクトは

父が病院にいたときの 経験がもとになっています

when my father was in the hospital.

父は化学療法を受けていたのですが

He was undergoing a treatment -- chemotherapy treatments --

他に 近接放射療法という治療法がありました

and there's a related treatment called brachytherapy,

近接放射療法は小さな放射性の種を

where tiny, radioactive seeds are placed into the body

体に埋め込み 癌腫瘍を治療するものです

to treat cancerous tumors.

And the way it's done, as you can see here,

これはこのように行われます

is that surgeons insert needles into the body

外科医が針で体のなかに

to deliver the seeds.

種を埋め込みます

And all these needles are inserted in parallel.

このように多くの針が 平行に埋め込まれます

So it's very common that some of the needles penetrate sensitive organs.

このため針が繊細な器官を 貫通してしまい

その結果

And as a result, the needles damage these organs, cause damage,

針が器官を傷つけ

which leads to trauma and side effects.

外傷や副作用を引き起こす ことがあります

So my students and I wondered:

そこで学生達と考えました

what if we could modify the system,

このシステムを針が異なる角度で

so that the needles could come in at different angles?

埋め込まれるように 改良できたらどうだろうと

So we simulated this;

シュミレーションをおこない

we developed some optimization algorithms and we simulated this.

いくつかの最適化のための アルゴリズムを開発し

And we were able to show

さらにシミュレーションを 繰り返すことで

that we are able to avoid the delicate organs,

繊細な組織の破壊を避けながら 癌腫瘍に対して十分な放射線を

and yet still achieve the coverage of the tumors with the radiation.

当てることが 出来ることがわかりました

So now, we're working with doctors at UCSF

いまUSCFの医師達と

and engineers at Johns Hopkins,

ジョンズ・ホプキンスの エンジニアグループと協力しながら

and we're building a robot that has a number of --

我々は多くの

it's a specialized design with different joints

特別にデザインされた接合部をもち

that can allow the needles to come in at an infinite variety of angles.

任意の角度で針を挿入することが出来る ロボットを開発しています

And as you can see here, they can avoid delicate organs

ご覧のように針は 繊細な器官を避けながら

ターゲットに到達する事が 出来ます

and still reach the targets they're aiming for.

針がなぜ平行に挿入される 必要があるのか

So, by questioning this assumption that all the needles have to be parallel,

と問うことで このプロジェクトは

this project also taught me an important lesson:

重要な教訓を教えてくれました

When in doubt, when your path is blocked, pivot.

壁にぶつかった場合には 方向転換をせよ

And the last project also has to do with medical robotics.

そして最後のプロジェクトも 医療ロボットに関係しています

And this is something that's grown out of a system

これはダビンチ手術ロボットと言われた

called the da Vinci surgical robot.

システムがヒントになっています

And this is a commercially available device.

これは実際に販売されている装置です

It's being used in over 2,000 hospitals around the world.

世界中の２０００の病院で使用されています

アイディアは外科医が

The idea is it allows the surgeon to operate comfortably

いつものように作業をしながら 手術に専念できるようにすることです

in his own coordinate frame.

手術には縫合作業のように

Many of the subtasks in surgery are very routine and tedious, like suturing,

決まりきった退屈な作業が いろいろあります

and currently, all of these are performed

今はこのような作業は

under the specific and immediate control of the surgeon.

外科医の直接のコントロールの もとで行われており

So the surgeon becomes fatigued over time.

時間が経つに従って 外科医の疲労が溜まります

我々はこう考えました

And we've been wondering,

what if we could program the robot to perform some of these subtasks,

もしロボットを

このような作業を代行するように プログラムすることができたら

and thereby free the surgeon

そして手術のなかで

to focus on the more complicated parts of the surgery,

もっと重要な部分の治療に 外科医を専念させることができたら

and also cut down on the time that the surgery would take

そして手術に要する時間も

if we could get the robot to do them a little bit faster?

ロボットが作業を行なうことで 短縮できるとしたら

Now, it's hard to program a robot to do delicate things like this.

ロボットにこのような細かな作業 を行わせることは困難なことですが

バークレイの同僚の ピーテル・アビールが

But it turns out my colleague Pieter Abbeel, who's here at Berkeley,

操作の模範を人間が示すことで ロボットを教育する

has developed a new set of techniques for teaching robots from example.

一連の新しい技術を 開発していました

So he's gotten robots to fly helicopters,

彼はロボットに ヘリコプターを操縦させて

do incredibly interesting, beautiful acrobatics,

非常に興味深い 素晴らしい曲芸飛行を

by watching human experts fly them.

人間の操作を観察することで させることに成功していました

このようなロボットに手伝って もらうことにしました

So we got one of these robots.

We started working with Pieter and his students.

ピーテルと彼のところの学生と 一緒に研究を始めました

And we asked a surgeon to perform a task --

我々は外科医に特定の作業を 行うように依頼し

ロボットに

with the robot.

So what we're doing is asking the surgeon to perform the task,

この外科医がやっている

作業をするように指示しました

and we record the motions of the robot.

そしてロボットの動作を記録しました

So here's an example.

例を示しましょう

I'll use tracing out a figure eight as an example.

８の字をなぞる作業の例です

これはロボットが

So here's what it looks like when the robot --

this is what the robot's path looks like, those three examples.

この作業をおこなった場合の

３つの例です

Now, those are much better than what a novice like me could do,

これは私のような初心者が 同じ作業をした場合と比べれば

上手なものですが まだぎくしゃくしていて不正確です

but they're still jerky and imprecise.

So we record all these examples, the data,

このような例を記録し

一連の処理をおこないます

and then go through a sequence of steps.

まず動的時間伸縮法と呼ばれる 音声認識で利用される手法を

First, we use a technique called dynamic time warping

from speech recognition.

適用します

And this allows us to temporally align all of the examples.

これにより全ての作業例を 平準化することができます

And then we apply Kalman filtering, a technique from control theory,

そしてカルマンフィルターを 適用します

制御理論から出てきた手法で

that allows us to statistically analyze all the noise

統計的に全ての雑音を解析し

その背後にある 必要な軌道を抽出します

and extract the desired trajectory that underlies them.

Now we take those human demonstrations --

我々が行っていることは

they're all noisy and imperfect --

人間による操作から 雑音や不完全さを取り除き

and we extract from them an inferred task trajectory

予測される軌跡と制御手順を

and control sequence for the robot.

ロボットのために 抽出することです

We then execute that on the robot,

そしてその操作を ロボットで実行し

we observe what happens,

結果を確認します

then we adjust the controls,

そしてロボットの制御を 反復学習とよばれる

using a sequence of techniques called iterative learning.

手法を用いて調整します

Then what we do is we increase the velocity a little bit.

そしてロボットが操作する速度を 少し速めます

We observe the results, adjust the controls again,

結果を確認し 再度制御方法を調整します

そしてまた結果を確認します

and observe what happens.

And we go through this several rounds.

このような一連の処理を 何度か繰り返します

And here's the result.

これがその結果です

That's the inferred task trajectory,

これが期待される軌跡で

and here's the robot moving at the speed of the human.

これがロボットが人間を同じ操作速度で おこなった作業の結果です

Here's four times the speed of the human.

これは４倍の速さで 作業を行なった場合の結果です

Here's seven times.

これは７倍の速さです

And here's the robot operating at 10 times the speed of the human.

そしてこれは人間の１０倍の速さで

作業をした場合の結果です

So we're able to get a robot to perform a delicate task

我々はロボットに手術のような

like a surgical subtask,

繊細な作業を１０倍の速さで

at 10 times the speed of a human.

行なわせることが 出来るようになりました

So this project also,

このプロジェクトでも

because of its involved practicing and learning,

練習や学習 同じ事を何度も繰り返すということから

doing something over and over again,

this project also has a lesson, which is:

ある教訓を学びました

if you want to do something well,

もし何かを上手にやりたければ

練習以外に道はない

there's no substitute for practice, practice, practice.

以上の４つが私が何年も掛けて

So these are four of the lessons that I've learned from robots

ロボットから学んだ教訓です

over the years.

ロボティックスの分野は時間を経て

And the field of robotics has gotten much better over time.

非常に進歩しました

Nowadays, high school students can build robots,

今日では高校生が ロボットを組み立てることが出来ます

like the industrial robot my dad and I tried to build.

ちょうど私と父が作ろうとしたような

But, it's very -- now ...

いま私にはオデッサという

And now, I have a daughter,

named Odessa.

娘がいます

She's eight years old.

彼女が８歳で

And she likes robots, too.

ロボットがやはり好きです

Maybe it runs in the family.

もしかしたら血筋なのかも 知れません（笑）

(Laughter)

I wish she could meet my dad.

娘が父に会えたら と思います。

And now I get to teach her how things work,

今は私が彼女に ものがどのように動くかを教えています

and we get to build projects together.

一緒にプロジェクトをするようになり

And I wonder what kind of lessons she'll learn from them.

彼女がどのような教訓を そこから学ぶのか興味があります

Robots are the most human of our machines.

ロボットは機械のなかで

最も人間的なものです

They can't solve all of the world's problems,

いろいろな世の中の問題を 解決することが出来ます

but I think they have something important to teach us.

しかしそれ以上に何か重要なことを 我々に教えてくれるような気がします

I invite all of you

あなたが興味を持っている

to think about the innovations that you're interested in,

技術革新や

the machines that you wish for.

あればいいと思う機械が

And think about what they might be telling you.

あなたに何を語りかけているのか 考えてみてください

なぜなら

Because I have a hunch that many of our technological innovations,

技術革新や

the devices we dream about,

あればいいと思う装置が

我々がより良い人間になるための ひらめきを与えてくれる予感がするからです

can inspire us to be better humans.

Thank you.

ありがとうございます（拍手）

(Applause)