Робот се научава да си представя себе си


Безплатна доставка за Канчета с Научни картинки:

***

 

Резюме: Изследователите са създали робот, който е в състояние да научи модел на цялото си тяло от нулата, без човешка помощ. В това ново проучване, изследователите демонстрират как техният робот е създал кинематичен модел и след това е използвал собствения си модел, за да планира движение, да постига цели и да избягва препятствия в различни ситуации. Той дори автоматично разпознава и след това компенсира щетите по тялото си.

*

Както знае всеки спортист или човек, който се интересува от модата, образът на нашето тяло не винаги е точен или реалистичен, но това е важна част от информацията, която определя как ние функционираме в света. Когато се обличате или играете с топка, мозъкът ви непрекъснато планира напред, така че да можете да движите тялото си, без да се блъскате, спъвате или падате.


Разбери повече за БГ Наука:

***

Ние, хората, придобиваме модел на нашето тяло като бебета, а роботите следват примера ни. Екип на Columbia Engineering обяви, че е създал робот, който, за първи път може да създаде модел на тялото си от нулата без човешка помощ. В ново проучване, публикувано от Science Robotics, изследователите демонстрират как техният робот е създал кинематичен модел на себе си и след това е използвал собствения си модел, за да планира движение, да достига цели и да избягва препятствия в различни ситуации. Той дори автоматично разпознава и след това компенсира щетите по тялото си.

 

Роботът се наблюдава като бебе, което изследва себе си в огледална зала

Изследователите поставят роботизирана ръка в кръг от пет видеокамери. Роботът се наблюдава през камерите, докато се движи свободно. Подобно на бебе, изследващо себе си за първи път в огледална зала, роботът мърда и се извива, за да научи как точно тялото му се движи в отговор на различни двигателни команди. След около три часа роботът спира. Неговата вътрешна дълбока невронна мрежа е приключила с изучаването на връзката между двигателните действия на робота и обема, който заема в своята околна среда.

„Бяхме наистина любопитни да видим как роботът си представя себе си“, казва Ход Липсън (Hod Lipson), професор по машинно инженерство и директор на Columbia’s Creative Machines Lab, където се извършва това изследване. „Но не можете просто да надникнете в невронна мрежа, това е черна кутия.“ След като изследователите се борят с различни техники за визуализация, представата за себе си постепенно се появява. „Това беше нещо като леко трептящ облак, който сякаш погълна триизмерното тяло на робота“, каза Липсън. „Когато роботът се движи, трептящият облак нежно го следва.“ Самомоделът на робота е точен до около 1% от работното му пространство.

 

Самомоделиращите се роботи ще доведат до по-самостоятелни автономни системи

Способността на роботите да се моделират сами, без да бъдат подпомагани от инженери, е важна по много причини: не само спестява труд, но също така позволява на робота да бъде в крак със собственото си износване и дори да открива и компенсира щети по него. Авторите твърдят, че тази способност е важна, тъй като хората се нуждаят от автономни системи, за да бъдат по-самостоятелни. Фабричен робот, например, може да открие, че нещо не се движи правилно и да компенсира движението или да се обади за помощ.„

„Ние, хората, очевидно имаме представа за себе си“, обясни авторът на изследването Боюан Чен (Boyuan Chen), който ръководи работата и сега е асистент в университета Дюк (Duke University). „Затворете очи и се опитайте да си представите как собственото ви тяло ще се движи, ако предприемете някакво действие, като например да протегнете ръце напред или да направите крачка назад. Някъде в мозъка си ние имаме представа за себе си. „Аз-моделът“ е този, който ни информира какъв обем от нашата непосредствена среда заемаме и как този обем се променя, докато се движим.“

 

Самосъзнанието при роботите

Работата е част от десетилетното търсене на Липсън да намери начини да даде на роботите някаква форма на самосъзнание. „Самомоделирането е примитивна форма на самосъзнание“, обясни той. „Ако робот, животно или човек има точен самомодел, той може да функционира по-добре в света, може да взема по-добри решения и има еволюционно предимство.“

Изследователите са наясно с ограниченията, рисковете и противоречията около предоставянето на по-голяма автономия на машините чрез самосъзнание. Липсън признава, че видът самосъзнание, демонстрирано в това проучване, е „тривиално в сравнение с това на хората, но все пак трябва да започнете отнякъде. Трябва да вървим бавно и внимателно, за да можем да пожънем ползи при минимизиране на рисковете.“

*

Превод: Милен Кисьов

Източници: 

  1. Материали, предоставени от Факултета по инженерство и приложни науки на Колумбийския университет. Оригинал, написан от Холи Евартс.
  2. YouTube video: Can robots be sentient?
  3. Boyuan Chen, Robert Kwiatkowski, Carl Vondrick, Hod Lipson. Fully body visual self-modeling of robot morphologies. Science Robotics, 2022; 7 (68) DOI: 10.1126/scirobotics.abn1944

 


Включи се в списъка ни с имейли – получаваш броеве, статии, видеа и всичко, което правим за популяризирането на науката в България.