Το μέλλον της υβριδικής τηλε-παρουσίας σε εκδηλώσεις μέσω Mixed Reality&Ρομπότ

Ως αποτέλεσμα του πρόσφατου ξεσπάσματος του ιού COVID-19, και των ευρέων συστάσεων για την αποθάρρυνση ή ακόμη και την απαγόρευση μεγάλων συγκεντρώσεων, πολλά συνέδρια, συναυλίες, αγώνες, πρωταθλήματα και άλλες μαζικές συναντήσεις αναβάλλονται, ακυρώνονται, ή αλλάζουν χώρους. Κάποιοι οργανισμοί ήδη αποφάσισαν να μεταφέρουν τις συναντήσεις τους virtually στο διαδίκτυο. Για παράδειγμα, διάσημες επιστημονικές κοινότητες επέλεξαν ψηφιακές μορφές για να φιλοξενήσουν τα ετήσια συνέδρια τους. Πανεπιστήμια και σχολεία έχουν

ήδη αναστείλει την λειτουργία των τάξεων τους και προχωρούν σε εικονική διδασκαλία μέσω διαδικτύου, προκειμένου να συμβάλουν στην συγκράτηση της διάδοσης του ιού και εξ αιτίας των συναφών θεμάτων υγείας και ασφάλειας. Η Microsoft αποφάσισε να προσφέρει 6 μήνες ελεύθερης πρόσβασης στην συνεργατική online πλατφόρμα της (Microsoft Teams) για την υποστήριξη εργασίας από το σπίτι. Ακόμη και ολόκληρες χώρες βρίσκονται σε αποκλεισμό! 

Η φιλοξενία εκδηλώσεων σε ψηφιακές μορφές δεν είναι μια νέα έννοια. Ειδικά τα τελευταία  χρονιά, πολλά καινοτόμα ψηφιακά συνέδρια με ικανότητα στην υποστήριξη συμμετοχής εξ αποστάσεως έχουν διοργανωθεί από διάφορες κοινότητες με μεγάλη επιτυχία. Για παράδειγμα, η διάσκεψη του Virtual Worlds on Best Practices in Education (VWBPE), η κοινοτική διάσκεψη OpenSimulator, και πρόσφατα το διεθνές συνέδριο Εκπαιδευτών σε VR (Educators in VR International Summit) αποτελούν παραδείγματα όπου η συμμετοχή διευκολύνθηκε μέσω της χρήσης εμβαπτιστικών τεχνολογιών (immersive technologies). Τέτοια ψηφιακά συνέδρια δίνουν την ευκαιρία στους συμμετέχοντες να συνυπάρχουν στον ίδιο εικονικό χώρο, να παρουσιάσουν το έργο τους, να αλληλοεπιδράσουν, και να επικοινωνήσουν μεταξύ τους μέσω της άνεσης και της ασφάλειας των σπιτιών τους, των χώρων εργασίας τους, ή ακόμα και όταν βρίσκονται εν κινήσει.

Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια σειρά τεχνολογιών, όπως μέσω προγραμμάτων περιήγησης ιστού (web browsers), εργαλείων web conferencing, εικονικής  πραγματικότητας (Virtual Reality) και μέσω smart phones! Λαμβάνοντας υπόψη ότι, στα επόμενα χρόνια, η τεχνολογία 5G θα είναι πλήρως υλοποιημένη, ο συνδυασμός  των αναδυόμενων αυτών τεχνολογιών μπορεί να προσφέρει εξαιρετικά και καινοτόμα αποτελέσματα. 

Ο ερευνητής Δρ Λούης Νησιώτης, από το Sheffield Hallam University, εξηγεί:  “Ελπίζουμε ότι το ξέσπασμα του Kοροναϊού θα κοπάσει στο εγγύς μέλλον, και μέχρι τότε, ένας μεγάλος αριθμός και ένα ευρύ φάσμα ανθρώπων θα χρησιμοποιήσει και θα εισαχθεί στην απομακρυσμένη συμμετοχή (remote participation) σε διαφορά γεγονότα μέσω ψηφιακών κόσμων, και αυτό δεν θα είναι πια μια πειραματική δραστηριότητα. Δεν μπορούμε να προβλέψουμε αν θα συνεχιστεί αυτή η χρήση ψηφιακής παρουσίας σε μετέπειτα στάδιο, αλλά αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι αυτές οι online δραστηριότητες προσφέρουν ευκαιρίες για την προσέγγιση ανθρώπων από διάφορες γεωγραφικές τοποθεσίες. Ωστόσο, γνωρίζουμε επίσης ότι το κύριο μειονέκτημα της online εμπειρίας είναι η έλλειψη αλληλεπίδρασης ανθρώπου με άνθρωπο που δεν μπορεί να αναπαραχθεί σε μεγάλο βαθμό μέσω του κυβερνοχώρου, και αυτό είναι ένα μεγάλο εμπόδιο. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη τις πρόσφατες εξελίξεις στις τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας, ρομποτικής, και Internet of Things, ήρθε μήπως η στιγμή οπού η σύντηξη τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή υβριδικών μεθόδων για την υποστήριξη εξ αποστάσεως συμμετοχής σε συνέδρια και άλλες εκδηλώσεις;” 

Μια λύση σε αυτό θα μπορούσε να είναι η σύγκλιση των τεχνολογιών μικτής πραγματικότητας (Mixed Reality), ρομπότ και κοινωνικής δικτύωσης με τρόπους που να συνδυάζουν τον πραγματικό και τον εικονικό κόσμο σε ένα νέο τύπο συγχωνευμένης πραγματικότητας, με την μορφή ενός νέου τύπου συστήματος Cyber-Physical-Social Eco-System (CPSeS). Σε ένα τέτοιο σύστημα, οι χρήστες μπορούν να βυθίζονται και να συνυπάρχουν στον ίδιο εικονικό χώρο, να αλληλοεπιδρούν με τον φυσικό και τον ψηφιακό κόσμο με διάφορους τρόπους, και η συμπεριφορά τους θα επηρεάζει το πραγματικό και το εικονικό περιβάλλον σε πραγματικό χρόνο. Τέτοια CPSeS θα παρέχουν την ευκαιρία για μια υβριδική προσέγγιση όπου οι χρήστες θα μπορούν να παρευρίσκονται και να συμμετέχουν σε εκδηλώσεις, να αλληλοεπιδρούν με άλλους ανθρώπους και αντικείμενα όταν ταταξίδια είναι δύσκολα, περιορισμένα ή και αδύνατα για οικονομικούς, πολιτικούς και άλλους λόγους. 

Ένα παράδειγμα αυτού του συστήματος βρίσκεται υπό ανάπτυξη από ερευνητική ομάδα στο πανεπιστήμιο Sheffield Hallam του Ηνωμένου Βασίλειου, υπό την καθοδήγηση του Δρα Νησιώτη και της Δρος Alboul. Η ερευνητική ομάδα εργάζεται επί του παρόντος σε αυτό το σύστημα για την υποστήριξη της Πολιτιστικής Κληρονομιάς, των Τεχνών και Έκθεσης, οργάνωση και διαχείριση Αποθηκών, καθώς και την επιδίωξη να εφαρμόσει και να υποστηρίξει πληθώρα άλλων τομέων. Το εξελιγμένο αυτό σύστημα ξεπερνά τις τρέχουσες τάσεις στην εμπειρία Augmented και Virtual Reality, συνδυάζοντας τον πραγματικό με τους εικονικούς κόσμους μέσω ρομποτικής για σκοπούς τηλε-μεταφοράς, τεχνολογιών απεικόνισης χώρου, και ενσωμάτωσης των κοινωνικών εισροών μεταξύ των χρηστών στον πραγματικό και εικονικό κόσμο. Πρόκειται για ένα μεικτό περιβάλλον (Mixed Reality) πολλαπλών χρηστών που περιλαμβάνει τα ρομπότ (Εικόνα 1) και τα αντίστοιχα Digital Twins τους (Εικόνα 2) που συνδέουν το φυσικό με τους ψηφιακούς κόσμους, επιτρέποντας στους απομακρυσμένους χρήστες να συνδέονται και να αλληλοεπιδρούν με το περιβάλλον, μεταξύ τους, και με τον πραγματικό κόσμο χρησιμοποιώντας τα εικονικά ρομπότ τα οποία αντιστοιχούν σε πραγματικά ρομπότ τοποθετημένα στον φυσικό χώρο!  

Τα ρομπότ έχουν σαφή αποστολή σε αυτό το σύστημα, διευκολύνοντας την παρουσία των απομακρυσμένων χρηστών στο φυσικό περιβάλλον. Τα ρομπότ χρησιμοποιούνται με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν ευκαιρίες επικοινωνίας και συνεργασίας με τους ανθρώπους, να επιτρέπουν την ενεργοποίηση, τηλε-λειτουργία και τηλε-μεταφορά, την οπτική προβολή του πραγματικού κόσμου και άλλων λειτουργιών. Αυτό το σύστημα επιτρέπει στους χρήστες να βλέπουν τον πραγματικό κόσμο μέσα από τα μάτια των ρομπότ, να τα χρησιμοποιούν ως οδηγούς, σαν μέσα για να αλληλοεπιδρούν με το πραγματικό περιβάλλον, και ακόμη και να επικοινωνούν με άλλους επισκέπτες στον πραγματικό χώρο. Αυτές οι δυνατότητες μετακινούν τα ρομπότ εκτός των ερευνητικών εργαστηρίων για να τα ενσωματώσουν στην κοινωνία με καθαρό σκοπό και πρόθεση.  

Η Δρ Alboul εξηγεί: 

“Ο συνδυασμός ρομπότ, mixed reality, φορητών συσκευών και άλλων smart τεχνολογιών μπορεί να συμβάλει στην προώθηση του συνεχιζόμενου ψηφιακού μετασχηματισμού της ζωής μας. Η προτεινόμενη προσέγγιση CPSeS χρησιμοποιείται για να φέρει ζωή στα ρομπότ, τα οποία δεν είναι απλά ένας άψυχος συνδυασμός μηχανήματων που ανταποκρίνεται σε κωδικοποιημένες εντολές, αλλά ενσωματώνουν ανθρώπους διασκορπισμένους σε διαφορά μέρη του κόσμου και τους ενώνει σε Mixed Reality εμπειρία, δρουν σαν μέσο αλληλεπίδρασης και τους δίνει μέσο επικοινωνίας με ανθρώπους στο πραγματικό περιβάλλον. Οι «άνθρωποι μέσα στα ρομπότ» μπορούν να βιώσουν αυτόν τον συνδυασμό τηλε-μεταφοράς, τηλε-παρακολούθησης και τηλε-ενεργοποίησης μέσα από το εικονικό περιβάλλον. Ο συνδυασμός αυτών των τεχνολογιών μπορεί να συμβάλει στην επίλυση διαφόρων ζητημάτων που αφορούν την προσβασιμότητα, την αλληλεπίδραση, την πληρότητα και την ποιότητα της εμπειρίας.” 

Σε πρόσφατη εκδήλωση που έλαβε χώρα στο Sheffield Hallam University (Raspberry Jam 2020) και που διοργάνωσε το British Computing Society (BCS - South Yorkshire Branch), η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε μια πρώτη πιλοτική δοκιμή του CPSeS για να συγκεντρώσει κάποιες αρχικές αντιδράσεις. Το ρομπότ συνυπήρχε μαζί με τους παρευρισκόμενους στην εκδήλωση και μετέδιδε ζωντανή ροή βίντεο κατά τη διάρκεια των παρουσιάσεων σε μια mobile app εφαρμογή εικονικής πραγματικότητας, επιδεικνύοντας την έννοια της σύνδεσης και παροχής πληροφοριών σε mixed reality κόσμους!  Αυτό το CPSeS εφαρμόζεται σε ένα ευρύ φάσμα κοινωνικών τομέων με ετερογενείς παράγοντες, για παράδειγμα επιχειρήσεις, βιομηχανίες, περιβαλλοντικές αλλαγές, πολιτιστική κληρονομιά, εκπαίδευση, ψυχοφυσική αποκατάσταση, έρευνα και διάσωση, και άλλους τομείς.  Η χρήση ενός CPSeS για την στήριξη συναντήσεων, συνεδρίων, εκθέσεων, εκδρομών, επισκέψεων κ.λπ. μπορεί να συμβάλει στη συγκράτηση των ιχνών εξάπλωσης ιών, στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα που προκαλείται από τα ταξίδια, και στη συμμετοχή περισσότερων ανθρώπων σε διάφορες εκδηλώσεις εξ αποστάσεως, μειώνοντας έτσι μερικούς από τους λόγους που παρεμποδίζουν τη συμμετοχή. Η συχνή χρήση μεταφορικών μέσων, για παράδειγμα, είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν την κλιματική αλλαγή.

Σύμφωνα με τον ΠΟΥ: «Οι αλλαγές στις επιλογές και χρήση της τεχνολογίας μπορούν να μειώσουν σημαντικά της εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα», υποδεικνύοντας ότι η χρήση αεροπλάνων είναι η πρώτη πηγή τέτοιων εκπομπών και ρύπων. Και λαμβάνοντας υπόψη τις τελευταίες εξελίξεις στις τεχνολογίες ρομποτικής και mixed realities τα τελευταία χρόνια, η σύντηξή τους μπορεί να υποστηρίξει τον συνεχή μετασχηματισμό μας σε μια ψηφιακή κοινωνία με διάφορους φουτουριστικούς τρόπους που μέχρι πρόσφατα θεωρήσαμε αδύνατους. 

Ο Δρ Νησιωτης εξηγεί, εν κατακλείδι: 

“Ένα τέτοιο CPSeS σύστημα, δημιουργεί  ευκαιρίες που συμβάλλουν στην συγκέντρωση ανθρώπων με εικονικούς και διαδραστικούς τρόπους! Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά ζητήματα που πρέπει να εξεταστούν προκειμένου να υποστηριχθεί η αποτελεσματική εξ αποστάσεως συμμετοχή μέσω της χρήσης αναδυόμενων τεχνολογιών. Ωστόσο, πιστεύουμε ότι τώρα είναι η στιγμή να αρχίσουμε την ενσωμάτωση τέτοιων τεχνολογιών σε μια πληθώρα τομέων που θα βοηθήσουν στην προώθηση του ψηφιακού μετασχηματισμού της βιομηχανίας, της κοινωνίας, και της ζωής μας γενικότερα.” 

Ευχαριστίες:  Η ερευνητική ομάδα εκφράζει τις ευχαριστίες της στους φοιτητές του Ανώτερου Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής και Ψηφιακής Κατάρτισης (Λίλ, Γαλλία): Jean-Alexis Hermel, Léo Dedeine και Robin Ghys για τη συμβολή τους στην ανάπτυξη του συστήματος, τον καθηγητή Jacques Penders (επικεφαλής του Κέντρου Αυτοματισμού και Ρομποτικής Έρευνας) για την παροχή του εργασιακού περιβάλλοντος και του εξοπλισμού (συγκεκριμένα του ρομπότ Fetch), τον καθηγητή Andrew Alderson (Διευθυντή του Ινστιτούτου Έρευνας Υλικών και Μηχανικών του Πανεπιστημίου), και το Τμήμα Πληροφορικής στο Sheffield Hallam University για την υποστήριξη αυτού του έργου.