Осторожно: роботы скоро смогут обучать друг друга

 

Роботы обучают друг друга

Метод обучения может помочь им выполнять работу по дому или обезвреживать бомбы

Скоро роботы-помощники станут частью нашей повседневной жизни, но только если мы сможем научить их новым задачам без программирования. Если вам нужно научиться программировать, вы можете сделать бутерброд самостоятельно. Теперь новая система делает обучение роботов

почти таким же простым, как обучение ребенка. И удобно, или даже немного тревожно, если вы боитесь доминирования роботов — они могут использовать эту систему, чтобы поделиться своими навыками друг с другом.

Есть два основных способа обучить робота. Один из них - запрограммировать его движения, что требует времени и опыта кодирования. Другой - продемонстрировать то, что вы хотите, потянув его конечности, перемещая их цифровые представления или выполняя задачу самостоятельно в качестве примера для подражания роботу. Но деликатные задачи иногда требуют большей точности, чем человек может продемонстрировать вручную — обезвреживание бомбы - один из хороших примеров. Теперь, с помощью системы под названием C-LEARN, ученые снабдили робота базой знаний простых шагов, которые он может разумно применять при изучении новой задачи.

"[C-LEARN] использует очень практичный подход, который работает очень хорошо", - говорит Анка Драган, робототехник из Калифорнийского университета в Беркли, которая не участвовала в исследовании.

В этой системе пользователи-люди сначала помогают создать базу знаний робота. Исследователи обучили двурукого робота по имени Оптимус, щелкая и перетаскивая его конечности в программном обеспечении. Они демонстрировали движения, такие как хватание за верхушку цилиндра или за бок блока. Они выполняли каждую задачу семь раз с разных позиций. Движение каждый раз немного менялось, и робот искал шаблоны, которые затем интегрировал в свою систему. Например, если бы захват всегда оказывался примерно параллельно объекту, робот сделал бы вывод, что параллелизм является важным ограничением для этого процесса.

На данный момент робот "похож на 2-летнего ребенка, который просто знает, как дотянуться до чего-то и схватить его", - говорит Клаудия Перес Д'Арпино, ученый-компьютерщик из Массачусетского технологического института в Кембридже и руководитель исследования. Благодаря своей базе знаний робот может изучать новые многоступенчатые задачи всего за одну демонстрацию. Пользователи показывают роботам желаемую задачу с помощью программного обеспечения C-LEARN, а затем одобряют или исправляют попытку робота. Это одно и то же дело.

"Роботы, которые могут подчиняться геометрическим ограничениям, существуют уже более десяти лет", - говорит Майя Какмак, робототехник из Вашингтонского университета в Сиэтле, которая не участвовала в этой работе. - Однако до сих пор ими могли пользоваться только специалисты.

Чтобы протестировать систему, исследователи научили Оптимуса четырем многоступенчатым задачам: поднять бутылку и опустить ее в ведро, схватить и поднять лоток горизонтально обеими руками, открыть коробку одной рукой и нажать кнопку внутри нее другой, а также взяться за ручку на ведре. одной рукой возьмите куб, а другой вытяните стержень прямо из куба. За каждое задание Оптимус получал одну демонстрацию и делал 10 попыток. Это удалось 37 из 40 раз, исследователи сообщат позже в этом месяце на Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации.

Для еще более сложной задачи исследователи перенесли базу знаний Оптимуса и его планы по четырем задачам в симуляцию Атласа, двуногого робота, который должен сохранять равновесие. Атлас справился со всеми четырьмя заданиями. Но когда исследователи удалили некоторые переданные знания, такие как ограничение параллельности определенных движений, это не удалось.

Такая передача знаний будет иметь практическое применение, говорит Д'Арпино. "Вы можете научить одного робота делать что-то на заводе в Германии, и нет никаких причин, по которым вы не можете передать это другому роботу в Канаде". Конечно, тех, кто имеет мрачный взгляд на будущее, беспокоит то, что роботы, обучающие друг друга новым навыкам через Интернет, будутбыть необходимым первым шагом к мировому господству.

Теперь Д'Арпино видит, могут ли люди, впервые взаимодействующие с Оптимусом, научить его новым трюкам. Результаты пока многообещающие, хотя она и не готова обсуждать их подробно. Затем она надеется научить роботов гибко корректировать свои усвоенные навыки на лету.

Одна из возможных целей - научить роботов обезвреживать бомбы - деликатная задача, в которой роботы должны управляться быстро и с высокой точностью. Другие приложения включают в себя поиск людей, попавших в беду, производство электроники и помощь больным или ленивым людям по дому. "Дома есть обещание роботов, но реальность такова, что теперь они ничего не могут сделать", - говорит Д'Арпино. - Что робот может сегодня делать у вас, кроме вакуума? Это действительно сложно ". Она надеется изменить это.