Roboti sad mogu naučiti da koriste oruđa – posmatrajući nas

Uprkos decenijama napretka, većina robota je još programirana za specifične, repetitivne zadatke. Muče se sa neočekivanim i ne mogu da se prilagode novim situacija bez mukotrpnog reprogramiranja. Međutim, šta ako bi mogli da nauče da koriste oruđa jednako prirodno kao dete posmatrajući video-snimke?

Istraživači sa Univerziteta Ilinois u Urbana-Šampejnu, Kolumbijskog univerziteta i Teksaskog univerziteta u Ostinu ispitivali su da li roboti mogu posmatrati kako neko zakucava ekser ili izdvaja ćuftu i onda shvatiti kako da to urade sami, bez skupih senzora, opreme za detekciju pokreta ili višesatnog teledirigovanja.

Preporučujemo

Cilj je jasan: da roboti nauče složene, dinamične veštine upotrebe oruđa koristeći samo obične snimke ljudi koji obavljaju svakodnevne zadatke. Potrebna su samo viđenja akcije sa dve kamere, što se može uraditi sa parom pametnih telefona.

Proces počinje sa ta dva video okvira radi rekonstrukcije trodimenzionalnog modela scene. Putem stvaranja 3D slike kreiraju se dodatne tačke gledišta da bi robot mogao da „vidi“ zadatak iz više uglova.

Prava magija, pak, dešava se kad se čovek digitalno ukloni iz scene. Izoluju se samo oruđe i njegova interakcija sa sredinom. Kao da kažete robotu da zanemari čoveka i posveti pažnju samo onome šta oruđe radi.

Ova pespektiva fokusirana na oruđe je tajni sastojak. Znači da robot ne pokušava da kopira ljudske pokrete, već uči tačnu putanju i orijentaciju samog oruđa. Ovo omogućava prenos veštine između različitih robota, bez obzira na to kako su njihove ruke ili kamere konfigurisane.

Istraživači su ovo testirali u pet slučajeva: zakucavanje eksera, izdvajanje ćufte, preokretanje hrane u tavi, balasiranje boce vina i čak šutanje lopte u gol. Ovo nisu prosti zadaci uzimanja i premeštanja; zahtevaju brzinu, preciznost i prilagodljivost. U poređenju sa tradicionalnim metodama daljinskog upravljanja, pristup „oruđe kao interfejs“ postigao je 71% veće stope uspeha i sakupio podatke za obuku 77% brže.

„Naš pristup je inspirisan načinom na koji deca uče – posmatrajući odrasle. Ne moraju da rukuju istim oruđem kao osoba koju posmatraju, mogu da vežbaju s nečim sličnim. Hteli smo da saznamo da li možemo imitirati tu sposobnost kod robota“, kažu istraživači.

Ovi rezultati ukazuju na nešto više od samo boljih laboratorijskih demonstracija. Bez potrebe za stručnim operatorima ili specijalizovanim hardverom, možemo zamisliti da roboti uče putem snimaka pametnim telefonom, sa Jutjuba ili čak od velikog broja ljudi.

Iako se mnogo priča o robotima, oni su još ograničeni u pogledu mesta gde mogu pouzdano funkcionisati i generalno su mnogo lošiji nego ljudi u većini zadataka.

Naučnici žele da dizajniraju okvire i algoritme koji će omogućiti robotima da lako uče od ljudi sa minimalnim inženjerskim naporima.

Naravno, ima još izazova. Sistem trenutno pretpostavlja da je oruđe fiksirano za robotsku hvataljku, što nije uvek slučaj u stvarnom životu. Ponekad takođe ima problema u pogledu 6D grešaka, a sintetizovana gledišta kamera mogu da izgube realističnost ako je promena ugla previše ekstremna.

Želimo da u budućnosti učinimo sistem percepcije moćnijim, tako da robot može, na primer, posmatrati kako neko koristi jednu vrstu olovke i onda primeniti tu veštinu na olovke različitih oblika i veličina, kažu istraživači.

Čak i sa ovim ograničenjima, vidimo veliku promenu u načinu na koji roboti mogu da uče, bez mukotrpnog programiranja i putem prirodnog posmatranja. Milijarde kamera već snimaju kako ljudi koriste oruđa. Sa odgovarajućim algoritmima, ti snimci bi mogli postati materijal za obuku sledeće generacije prilagodljivih, uslužnih robota.

Ovo istraživanje je bitan korak ka otključavanju tog potencijala, transformišući ogromnu količinu ljudskog smimljenog video materijala u globalnu biblioteku za obuku robota koji mogu učiti i prilagođavati se na prirodan način kao deca.

(Telegraf Nauka/TechXplore)