Jak wie każda osoba wysportowana lub świadoma mody, obraz naszego ciała nie zawsze jest dokładny i realistyczny, ale jest to ważna informacja, która decyduje o tym, jak funkcjonujemy w świecie. Kiedy się ubierasz lub grasz w piłkę, twój mózg nieustannie planuje z wyprzedzeniem, abyś mógł poruszać ciałem bez obijania się, potykania lub przewracania się.
My, ludzie, nabywamy nasz model ciała jako niemowlęta, a roboty idą w ich ślady. Zespół inżynierów Columbia ogłosił dzisiaj, że stworzył robota, który po raz pierwszy jest w stanie nauczyć się od podstaw modelu całego ciała, bez pomocy człowieka. W nowym badaniu opublikowanym przez Science Robotics naukowcy demonstrują, w jaki sposób ich robot stworzył własny model kinematyczny, a następnie wykorzystał swój własny model do planowania ruchu, osiągania celów i unikania przeszkód w różnych sytuacjach. Nawet automatycznie rozpoznawał, a następnie kompensował uszkodzenia swojego ciała.
Robot obserwuje siebie jak niemowlę badające siebie w sali luster
Naukowcy umieścili ramię robota w kręgu pięciu strumieniowych kamer wideo. Robot obserwował siebie przez kamery, gdy swobodnie falował. Niczym niemowlę badające siebie po raz pierwszy w sali luster, robot wiercił się i wykrzywiał, aby dowiedzieć się, jak dokładnie porusza się jego ciało w odpowiedzi na różne polecenia motoryczne. Po około trzech godzinach robot się zatrzymał. Jego wewnętrzna głęboka sieć neuronowa zakończyła poznawanie związku między działaniami motorycznymi robota a objętością, jaką zajmował w swoim otoczeniu.
„Byliśmy naprawdę ciekawi, jak ten robot sobie wyobrażał” — powiedział Hod Lipson, profesor inżynierii mechanicznej i dyrektor laboratorium Creative Machines firmy Columbia, gdzie prace zostały wykonane. „Ale nie możesz po prostu zajrzeć do sieci neuronowej, to czarna skrzynka”. Po tym, jak badacze zmagali się z różnymi technikami wizualizacji, stopniowo pojawił się obraz siebie. „Był to rodzaj delikatnie migoczącej chmury, która zdawała się obejmować trójwymiarowe ciało robota” – powiedział Lipson. „Gdy robot się poruszał, migocząca chmura delikatnie podążała za nim”. Automodel robota był dokładny do około 1% jego przestrzeni roboczej.
Samomodelujące się roboty doprowadzą do powstania bardziej samodzielnych systemów autonomicznych
Zdolność robotów do samodzielnego modelowania się bez pomocy inżynierów jest ważna z wielu powodów: nie tylko oszczędza pracę, ale także pozwala robotowi nadążać za własnym zużyciem, a nawet wykrywać i kompensować uszkodzenia . Autorzy twierdzą, że ta umiejętność jest ważna, ponieważ potrzebujemy systemów autonomicznych, aby były bardziej samowystarczalne. Na przykład robot fabryczny może wykryć, że coś nie działa prawidłowo, i zrekompensować to lub wezwać pomoc.
„My, ludzie, wyraźnie mamy pojęcie o sobie” – wyjaśnił pierwszy autor badania Boyuan Chen, który kierował pracami, a obecnie jest adiunktem na Uniwersytecie Duke. „Zamknij oczy i spróbuj wyobrazić sobie, jak poruszałoby się twoje ciało, gdybyś podjął jakieś działanie, na przykład wyciągnął ręce do przodu lub zrobił krok do tyłu. informuje nas, jaką objętość naszego najbliższego otoczenia zajmujemy i jak ta objętość zmienia się podczas naszego ruchu”.
Samoświadomość w robotach
Praca jest częścią trwających dziesięciolecia poszukiwań Lipson, aby znaleźć sposoby na zapewnienie robotom pewnej formy samoświadomości. „Samomodelowanie jest prymitywną formą samoświadomości” – wyjaśnił. „Jeśli robot, zwierzę lub człowiek ma dokładny model siebie, może lepiej funkcjonować na świecie, może podejmować lepsze decyzje i ma przewagę ewolucyjną”.
Naukowcy są świadomi ograniczeń, zagrożeń i kontrowersji związanych z przyznawaniem maszynom większej autonomii poprzez samoświadomość. Lipson szybko przyznaje, że rodzaj samoświadomości wykazany w tym badaniu jest, jak zauważył, „trywialny w porównaniu z ludzką, ale od czegoś trzeba zacząć. korzyści przy jednoczesnym zminimalizowaniu ryzyka.”