Робот осознает себя

Ученые разработали робота, который без предварительной подготовки создает представление о себе самом.

Робот самостоятельно изучает, какую имеет форму и как может двигаться. Эта способность самопознания позволяет машине гибче пристраиваться к новым задачам и к повреждениям. Это может быть первым шагом к настоящему самосознанию, говорят ученые в журнале «Science Robotics».

Сегодня работы практически вездесущи: они работают на фабриках и складах, высасывают пыль или косят газоны, летают автономными дронами в воздухе. В военной сфере, в спасательных миссиях и при открытии планет роботы выполняют свою работу. В будущем роботы будут теснее работать с человеком, например, они будут медсестрами или помощниками по хозяйству для старых и больных людей.

Однако работы до сих пор имеют наибольшую проблему: они не самосознательные. Они не могут развивать представление о себе, своих способностях и своем «теле».

«Благодаря последним достижениям в машинном обучении работы начинают лучше понимать среду», — пояснили Ч Липсон и Роберт Квятковски из Колумбийского университета. Однако представление о себе самом у работа основывается преимущественно на моделях, которые ему заранее запрограммируют.

«Когда же мы хотим, чтобы робот был независимым и приспосабливался к ситуациям, не предусмотренных его создателями, он должен учиться самостоятельно мыслить», — пояснил Липсон. Младенец постепенно учится понимать и контролировать свое тело ерзая, и так же и работы должны учиться создавать представление о себе через восприятие самого себя. «Решающим вопросом здесь является такое: без предварительного обучения робот может творить модели самого себя?» — сказал Липсон.

Именно это ученые недавно проверили. Для своего исследования они сконструировали руку робота с четырьмя степенями свободы движения. Сначала эта рука не имела никаких предварительных знаний о своем виде — робот не знал ни какой он формы, ни каких размеров.

«В начале робот перемещался случайно туда-сюда, записывая пары акция-реакция для примерно тысячи траекторий движения», — пояснили ученые. Акция при этом отвечала командам двигателя, реакция обозначала конечное положение руки.

Затем наступал решающий момент: с помощью алгоритма deep learning робот оценил эти движения — и постепенно создал модель себя самого. Сначала эта модель была неполной и неточной, сообщили ученые. Не хватало, например, представление о том, как связаны между собой отдельные суставы.

Однако спустя примерно 35 часов тренировки рука робота разработала относительно точное представление о себе, что помогло выполнять новые задачи. Ученые протестировали руку на двух задачах. В первом рука должна взять девять маленьких шариков и переложить их на другое место. Вторая задача состояла в том, что рука должна была взять карандаш и пописать им.

Вызову в этом было то, что робот должен был это осуществить лишь на основе представления о себе, без дополнительной информации из сенсоров. «Это нечто похожее на то, когда мы с закрытыми глазами берем стакан воды и поднимаем. Это даже для нас, людей, сложно», — сказал Квятковски. Однако несмотря на эти препятствия, у 44% попыток рука работа действовала успешно. Если она могла использовать дополнительные сенсорные данные, ей это удавалось в 100% случаев.

Полученные результаты доказывают, что на основе собственной модели, которую робот сам разработал, он успешно учится и может планировать.

После этого наступил самый сложный этап исследования: ученые установили роботу длинный, деформированный компонент, так что рука была словно покалеченная.

«Робот автоматически зафиксировал смену и согласовал свою модель с ним, — сообщили ученые. — Так он мог успешно выполнять свои задачи без существенных затрат эффективности».

По мнению ученых, способность приспосабливаться может существенно развить отрасли роботехники и искусственного интеллекта.

1

Комментарии


Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, авторизируйтесь!
  • Автор вообще писать умеет? — рАботы? «Однако работы до сих пор имеют наибольшую проблему»; «Вызову в этом было то» — кто вообще так пишет? Где русский язык?