Herman Bruyninckx ontwerpt machines die het leven van de mens moeten vergemakkelijken en meer zijn dan dommekrachten. Een gesprek over het moment waarop iets slim wordt, emotionele robots en op je tenen lopen.
Ooit was hij topsporter, basketbalvedette. Actief bezig met zijn lichaam dus. Nu komt Herman Bruyninckx nog altijd met de fiets naar het werk. Géén domotica in zijn huis. Alles wat hij zelf kan doen, zoals afwassen, doet hij zelf. ‘Ik ben geen materialist’, zegt hij. Toch koos hij na zijn opleiding in de wiskunde en de computerwetenschappen bewust voor iets praktisch: de robotica. ‘Ik wilde astronoom worden,’ bekent hij, ‘maar ik begreep dat die mensen vooral werken met theorieën die moeilijk te bewijzen zijn.’ Dat was te vaag.
Knutselen heeft hij altijd gedaan, van huis uit meegekregen. Hij las graag sciencefiction, hoewel hij zijn studies niet begon met het idee bij robotica te eindigen. Dat kwam pas later. Hij heeft wel een favoriete robot: de mens. ‘In de robotica kunnen we nog altijd niets maken dat bijvoorbeeld zo functioneel is als een arm: licht, compact, fijngevoelig en perfect gesmeerd. De mens eet ’s morgens en kan vervolgens de hele dag actief blijven. Daar zijn we met technologie nog lang niet. Robotica wordt steeds meer toegepaste biomechanica. Veel inspiratie komt rechtstreeks van het menselijke model.’
Wat is de definitie van een robot?
HERMAN BRUYNINCKX: Een machine met hardware en software, met motoren en sensoren, met een planning en een taak. In de software zitten modellen van kennis die een robot moet kunnen gebruiken. Een robot moet een vorm van autonomie hebben, en kunnen interpreteren wat er gebeurt in functie van de kennis die hij meegekregen heeft. Chirurgische robots zijn volgens deze definitie geen robots, want er zit geen autonomie in. Het zijn niet meer dan dure en mooie joysticks.
Hoe een robot eruitziet, is niet relevant?
BRUYNINCKX: Nee. Veel technologie die in het kader van robotica wordt ontwikkeld, wordt elders toegepast zonder dat je ze ziet.
Wat doet u in uw laboratorium?
BRUYNINCKX: Wij hebben twee grote onderzoeksdomeinen. We ontwikkelen systemen om de verschillende stukjes software van steeds complexere machines toch op een beheersbare manier te laten samenwerken. Daarnaast proberen we denkkaders om intelligentie te verklaren toe te passen op robotica.
Hoe gaat dat laatste in zijn werk?
BRUYNINCKX: In mijn interpretatie betekent denken dat een mens bepaalde modellen heeft van hoe de wereld in elkaar zit. Er zijn parameters die je kent, en er zijn verbanden zoals de wet van Newton over beweging, waaraan je die parameters kunt toetsen. Dat wordt natuurlijk snel heel complex. In mijn visie doen we alles wat we doen, elke actie, omdat we een model hebben van hoe zo’n actie gebeurt. Meer dan 99 procent van de tijd doen we iets dat we al eerder gedaan hebben. Een kennismodel is dus vooral een ervaringsmodel, een stappenplan dat je volgt zonder dat je erbij moet nadenken.
Waarom is een mens dan intelligent en een ander dier niet?
BRUYNINCKX: De intelligentie duikt op zodra de wereld niet reageert zoals je verwacht. Op dat moment is de mens meestal in staat te interpreteren wat er anders loopt, en zich daaraan aan te passen. Bij robots moet dat allemaal geprogrammeerd worden. Je begint met één model, je test een robot in een omgeving die aan het model voldoet, maar dan gebeurt er iets dat je niet voorzien hebt, en je robot komt in de problemen.
Hoeveel modellen gebruikt een doorsneemens? Eindeloos veel?
BRUYNINCKX: Dat kan natuurlijk niet. Alle mensen stappen verschillend, maar het model van stappen is voor iedereen hetzelfde. De ene weegt wat meer, de andere heeft wat meer spieren, waardoor je veel variatie krijgt.
Wordt dat niet ingewikkeld om in een robot in te bouwen?
BRUYNINCKX: Wereldwijd zijn er enkele duizenden mensen met robots bezig. In feite zijn er geen echte topwetenschappers in de robotica, mensen die zelf een verschil maken. Iedereen kan maar een klein stukje doen. Je moet samenwerken. Je kunt geen algoritme intelligent laten zijn zonder dat er een machine met een taak aanhangt.
Er is collectieve intelligentie nodig voor het maken van een robot?
BRUYNINCKX: Het is echt systeembouwen. Computers en informatica zijn ook niet langer iets van individuen, maar van teams.
Zijn de machines die bandwerk doen in autofabrieken echte robots?
BRUYNINCKX: Ja, maar met een heel beperkt model van de wereld.
Ze kennen alleen een autodeur?
BRUYNINCKX: Er is geen enkele robot in de wereld die een autodeur kan zien, want dat vergt een vorm van interpreteren van de omgeving die een robot niet aankan. Industriële robots hebben positiesensoren om beweging te meten, en afstands- en contactsensoren om te kijken of er iets aankomt. Dat is heel beperkte informatie, waarmee zo’n robot weet wanneer hij bijvoorbeeld moet beginnen te lassen. Interpreteren is de volgende doorbraak in ons domein: dat een machine beseft wat ze aan het doen is, en of dat correct is of niet.
Zullen robots altijd vooral machines blijven?
BRUYNINCKX: Volgens mij wel. In Japan gebeuren er wel proeven met biologische robots, waarbij insecten worden uitgerust met technologische snufjes om daar iets mee te kunnen doen. Dat soort experimenten is in Europa moeilijker, want ze worden niet goedgekeurd door de ethische commissies.
De Japanners maken een soort mix van dieren en machines?
BRUYNINCKX: Een van de problemen waar wij mee worstelen, is het maken van iets dat efficiënt kan bewegen. Een mogelijke oplossing kan een biologisch gestel zijn met een controlemechanisme.
Het is te ingewikkeld, dus gebruik je iets wat al bestaat?
BRUYNINCKX: Wat robots kunnen, is dingen heel precies laten gebeuren. Een mens is geen nauwkeurige bewegingsmachine, terwijl computercontrole heel nauwkeurig kan zijn. De vooruitgang in de chipindustrie is grotendeels aan de perfectie daarvan te danken. Maar als je dat toepast op een systeem dat niet efficiënt beweegt, werkt het contraproductief.
Wat doen de Japanners met hun gecontroleerde insecten?
BRUYNINCKX: Ze steken implantaten in de hersenen, zodat ze de diertjes met een computer kunnen sturen. Meestal leven de beestjes niet lang.
Wat hopen ze daarmee te bereiken?
BRUYNINCKX: Dat weet ik niet precies, maar dat is eigen aan wetenschap. Veel wetenschappers worden gedreven door de zoektocht naar wat mogelijk is, niet noodzakelijk naar wat nodig is. Ik ben zelf nogal pragmatisch en vooral gemotiveerd om nuttige dingen te doen, maar er zijn mensen die onderzoeken om te onderzoeken.
Is Japan de voorste linie van het robotonderzoek?
BRUYNINCKX: Veel mensen denken dat, maar het is fout. Japanners zijn heel goed in het mechanische aspect, in het bouwen van machines, maar de controlemechanismen van hun machines komen uit Europese en Amerikaanse laboratoria. Dat geldt vooral voor degene die nu in aanmaak zijn en met de mens zullen moeten interageren. Het Europese onderzoekscentrum voor robotica van Toyota bevindt zich in Zaventem.
Wat zijn de voornaamste knelpunten in het robotonderzoek?
BRUYNINCKX: Er zijn er een aantal. Een voornaam knelpunt is de toegang tot dagelijkse kennis. Die is nu niet beschikbaar in een vorm die computers kunnen gebruiken. In iets als Wikipedia zit enorm veel kennis, maar dat is voor mensen gemaakt, zodat geen enkele machine er iets mee kan. Ook het interpreteren van de omgeving is een probleem, door de gebrekkige software van de sensoren. Camera’s kosten niets meer en kunnen een hoge resolutie aan, maar geen enkel computervisieprogramma kan welke deur ook herkennen. En als je je wereld niet kunt herkennen, kun je er geen intelligente dingen mee doen.
Hoe is dat op te lossen? Een massa gegevens opslaan?
BRUYNINCKX: Het is niet duidelijk hoe we dat zullen oplossen. Ik weet zelfs niet of er al een theorie is die een oplossing mogelijk maakt. We zouden iets als het semantische web moeten hebben, waarin je informatie niet aan de hand van een aantal zoektermen vergaart. Een semantisch web voegt interpretaties toe aan tekst en figuurtjes, en dat heb je nodig om robots intelligent te laten worden. Vervolgens zijn er nog grote mechanische problemen. We kunnen momenteel geen robots maken die licht genoeg zijn om veilig met de mens om te gaan.
Robots zijn gevaarlijk voor de mens?
BRUYNINCKX: Iets dat snel en nauwkeurig moet bewegen, is nu zwaar en daarom gevaarlijk: een groot stuk ijzer. Om een typische industriële robot 10 kilogram te laten dragen, heb je tussen 150 en 200 kilogram gewicht nodig. Motoren zijn nu eenmaal zwaar. Alle robots die nu bestaan en iets kunnen doen, slaan een mens zonder meer dood. Wandelrobots als Asimo van het Japanse Honda vallen om als je ertegen loopt, maar ze kunnen niets doen. Als een robot autonoom moet worden, moet hij ook zijn energie meezeulen. Asimo draagt 30 kilogram batterijen om een halfuurtje te kunnen bewegen.
Waarom zijn motoren altijd zwaar en lawaaierig?
BRUYNINCKX: Omdat elektrische motoren niet efficiënt zijn als we ze nog kleiner zouden maken. Op hele kleine schaal, zoals in de microrobotica, gebruiken we geen motoren meer, maar aandrijfmechanismen op basis van speciale krachten. Maar daarmee kun je op het macroscopische niveau niets doen. De wrijvingen tussen de onderdelen van motoren maken lawaai. Daarom zijn bijvoorbeeld onze gewrichten zo’n ongelooflijke ontwikkeling: ze zijn zo goed gesmeerd dat ze bijna geen wrijvingen veroorzaken.
Is het daarom dat robots zo houterig wandelen?
BRUYNINCKX: Ik vind het niet echt houterig, maar goed. De Japanse robots bewegen niet efficiënt op energetisch gebied, maar ze zijn gemaakt om te bewegen als een mens, en voor een robot is dat geen goede manier. Ze hebben bijvoorbeeld geen tenen. Wij lopen vlot omdat we kunnen afrollen op onze tenen, maar er is geen enkele motor die in staat is een robot met de afmetingen van een mens op zijn tenen te laten staan. Onze spieren kunnen dat wel.
Een efficiënte robot loopt op wieltjes?
BRUYNINCKX: De meeste autonome robots van nu zijn auto’s die vanzelf rondrijden. Die functioneren vrij goed in een omgeving die hen niet te vijandig is.
Zoals de openbare weg?
BRUYNINCKX: Vorig jaar werd een race van 150 kilometer door de woestijn gereden met autonome wagens. Vlak voor de start kregen ze voor het hele traject gps-coördinaten voor elke anderhalve meter die ze moesten afleggen. Ze konden dat vrij goed aan.
En dat was niet gewoon rechtdoor?
BRUYNINCKX: Nee hoor. Maar hun snelheid was niet meer dan 20 kilometer per uur. Het was een Amerikaanse wedstrijd die met Amerikaans geld werd gereden, maar de winnende wagen was vooral door Europeanen gemaakt. Het was een Volkswagen vol Europese sensoren. Volkswagen stelde onlangs overigens een nieuwe Passat voor die automatisch parkeert.
Ah, hoe gaat dat in zijn werk?
BRUYNINCKX: Het is nog niet echt gebruiksvriendelijk, en de tijdwinst voor de bestuurder is beperkt. Die moet namelijk eerst uitstappen, kijken of er geen putten of andere obstakels zijn die de wagen niet kan zien, en vervolgens op een knop duwen. De chauffeur is dus verantwoordelijk voor het in gang zetten van de technologie als de omgeving er geschikt voor is.
Is artificiële intelligentie (AI) relevant in de robotica?
BRUYNINCKX: Uiteraard.
Waarom is het daar zo stil rond geworden?
BRUYNINCKX: Het is gewoon van naam veranderd. Het buzzword is nu cognitieve robotica. Dat is hetzelfde als wat twintig jaar geleden AI heette.
Is AI in essentie speciale software?
BRUYNINCKX: Mijn definitie is heel pragmatisch: AI is alles wat we nog niet kunnen. Vanaf het ogenblik dat we het begrijpen, wordt het controletechnologie. Het autonoom navigeren van auto’s was twintig jaar geleden AI, nu is het regeltechniek. Tien jaar geleden dacht men dat zulke auto’s robots waren, nu kijkt men ook daar al anders tegen aan. Als zo’n autonome auto verkeerd rijdt, is dat geen kwestie van een gebrekkige intelligentie, maar van een programmeerfout.
Kun je iets überhaupt intelligent noemen als je vooraf alles moet programmeren?
BRUYNINCKX: Ik heb daar geen antwoord op, maar ik vind de vraag ook niet belangrijk, want een antwoord erop lost niets op. Een telefooncentrale doet ook dingen die je er niet hebt in gestoken. Het gedrag van het internet is evenmin voorspelbaar: niemand weet via welke route een e-mail naar zijn adres reist. Is dat intelligentie?
Nee.
BRUYNINCKX: De definitie past zich voortdurend aan. Van de definitie van de werking van het internet zouden mensen dertig jaar geleden van hun stoel gevallen zijn. Nu is ze normaal.
Is een robot die zichzelf in een spiegel herkent intelligent?
BRUYNINCKX: Dat betekent niet veel. Je kunt een robot vrij gemakkelijk zo programmeren dat hij zijn eigen contouren herkent. De intelligentie van robots stelt nog niets voor, is zelfs niet met die van baby’s te vergelijken. Is een schaakrobot intelligent? Nee, het is een machine met veel kennis over zetten die elke menselijke schaker doen verliezen, maar het is ook niet meer dan dat. Ik heb het opgegeven om te zoeken naar de grens tussen wat intelligent is en wat niet. Ik kom er niet uit.
U werkt aan zogenaamde intelligente prothesen. Wat moeten we ons daarbij voorstellen?
BRUYNINCKX: Wij bereiden samen met het universitair ziekenhuis een project voor om mensen die moeilijk kunnen lopen op het juiste ogenblik een extra zetje te geven met een brace waarop een motortje zit. We hopen dat over enkele jaren klaar te hebben.
De zwakke punten van de mens bijsturen?
BRUYNINCKX: Dat is één taak. Ook de machine op zich is relevant. Bij ruimterobotica komt er in principe geen mens meer aan te pas. Het is niet verwonderlijk dat de voornaamste tegenstanders ervan astronauten zijn.
Is robotica te beschouwen als een vorm van versnelde natuurlijke evolutie?
BRUYNINCKX:(denkt even na) Ja. Wij maken iets in vijftig jaar waar de evolutie, gesteld dat je erin gelooft, minstens een miljoen jaar over zou doen.
Gelooft u niet in evolutie?
BRUYNINCKX:(na een lange stilte) Evolutie is voor mij een model dat zeer goed voldoet, maar als wetenschapper heb ik al voldoende veranderingen in modellen meegemaakt om voorzichtig te zijn. Ik heb geen probleem met evolutie, want ze is een model dat dingen verklaart. Maar misschien heeft het zijn grenzen.
Die de robotica zou kunnen bereiken?
BRUYNINCKX: Dat is mogelijk. Wij maken iets gelijkaardigs als de evolutie, maar zonder dat de evolutie speelt. In feite doen we aan creationisme van de zuiverste soort. De mens maakt iets totaal nieuws.
Kun je robotten als een nieuwe soort beschouwen?
BRUYNINCKX: Nu noemen we auto’s en vliegtuigen gewoon machines, maar 200 jaar geleden zou iets dat vliegt een intelligente soort genoemd zijn.
Is het zinvol emotionele robots te ontwikkelen?
BRUYNINCKX: Als intelligentie al moeilijk te definiëren is, geldt dat zeker voor emoties. Het is een belangrijk aspect, waar vooral in Japan hard aan gewerkt wordt. Een robot op de juiste manier emoties laten uitdrukken, is nuttig om de kloof tussen mens en machine kleiner te maken. Veel onderzoek wordt besteed aan minstens de indruk te kunnen geven dat een machine emoties heeft.
Om er surrogaatmensen van te maken?
BRUYNINCKX: Dat hoeft zelfs niet. Het gaat alleen om het communiceren. Zelfs een beperkte mimiek kan veel overbrengen.
Een vierkanten blok dat kan lachen?
BRUYNINCKX: Zoiets ja. Ik weet niet of het emoties zijn, maar de manier waarop een machine beweegt, is enorm belangrijk voor een mens. Daarom laten de Japanners hun robots als mensen bewegen, hoewel dat heel energie-onvriendelijk is. De westerse humanoïden zijn energie-efficiënter, maar ze bewegen veel meer als, welja, robots. Dat creëert een afstand. Ik heb een nieuw project met een van de grootste Europese robotfabrikanten om robots dichter bij de mens te brengen. In de voedselverwerkende nijverheid, bijvoorbeeld, is automatisatie nog erg beperkt. Stappen, als bijvoorbeeld het fileren van vis, moeten nog altijd door mensen gebeuren. Nu wordt er gewerkt aan lijnen waarin mensen en robots naast elkaar opereren, maar dat betekent dat een mens een robot moet kunnen vertrouwen. Daar spelen emoties een rol.
Je wilt aan de lopende band niet naast een bullebak staan?
BRUYNINCKX: Precies. Iets dat heel snel beweegt, geeft ook een onveiligheidsgevoel. Toch heb ik er een goed gevoel bij. De mens heeft vele duizenden jaren lang nieuwe werktuigen leren maken en gebruiken, dus zal het nu ook wel lukken. Gedeelde controle wordt belangrijk. De mens moet een robot niet als een bedreiging ervaren, maar als een hulp. Hij moet op elk ogenblik weten dat hij de controle op zijn minst deelt met de robot. Hoe dat precies moet gaan, is nog niet duidelijk, maar er wordt aan gewerkt. We bereiden ook al een ethische code voor voor het omgaan met robots.
Wat zal daar instaan?
BRUYNINCKX: Hoe je machines op een verantwoorde wijze met mensen kunt samenbrengen, hoe ze zich in de aanwezigheid van mensen moeten gedragen, hoe ver je kunt gaan met experimenten inzake biologische robots, of seksrobots toegelaten kunnen worden…
Als opblaaspoppen mogen, waarom dan geen seksrobots?
BRUYNINCKX: Omdat we niet weten waar de grens ligt wanneer het fysiek gevaarlijk wordt. Het is een complexe technologie, dus er kan altijd iets mislopen. Er is ook de kwestie van de privacy, het risico dat iets van op een afstand bestuurd zal worden. Het is momenteel nog geen hot issue, maar het loont de moeite er al wat over na te denken.
Is het denkbaar dat robots zich ooit zelf zullen voortplanten en de wereld overnemen?
BRUYNINCKX: De meeste robots worden nu al grotendeels door andere robots gemaakt, net als koelkasten of wagens, maar dat is natuurlijk geen autonomie. Ze maken robots die even dom zijn als zijzelf. De echte problemen zitten in de perceptie: wat ga je met de wereld doen als je er zicht op krijgt? Voor robots daaraan toe zijn, zullen we heel veel tijd gehad hebben om over de consequenties na te denken.
DOOR DIRK DRAULANS
