RoboBrain: Verdens første vidensmotor til robotter

En af de mest spændende ændringer, der påvirker det moderne liv, er evnen til at søge og interagere med information i en skala, som aldrig har været mulig før. Alt dette er takket være en konvergens af teknologier, der har resulteret i tjenester som Google Now, Siri, Wikipedia og IBMs Watson supercomputer.

Dette giver os svar på en lang række spørgsmål om næsten ethvert emne ved blot at hviske et par ord ind i en smartphone eller skrive et par tegn på en bærbar computer. Noget af det, der gør dette muligt, er, at mennesker er gode til at håndtere tvetydighed. Så svaret på et simpelt spørgsmål, såsom hvordan man laver ost på toast, kan resultere i meget generelle instruktioner, som en almindelig person nemt kan følge.

For robotter er udfordringen en helt anden. Disse maskiner kræver detaljerede instruktioner selv til den mest enkle opgave. For eksempel er det usandsynligt, at en robot, der spørger en søgemaskine, hvordan man bringer sød te fra køkkenet, får de detaljer, den skal bruge for at udføre opgaven, da den kræver alle former for tilfældig viden, såsom ideen om, at kopper kan indeholde væske (men ikke når det holdes på hovedet), at vandet kommer fra vandhaner og kan opvarmes i en kedel eller mikroovn og så videre.

Sandheden er, at hvis robotter nogensinde skal få brugbar viden fra søgemaskiner, bliver disse databaser nødt til at indeholde en meget mere detaljeret beskrivelse af hver eneste opgave, som de muligvis skal udføre.

Indtast Ashutosh Saxena på Stanford University i Palo Alto og en række venner, som har sat sig selv til opgave at bygge en sådan vidensmotor til robotter.

Disse fyre er allerede begyndt at skabe en slags Google for robotter, der frit kan tilgås af enhver enhed, der ønsker at udføre en opgave. Samtidig samler databasen ny information om disse opgaver, efterhånden som robotter udfører dem, og lærer derved undervejs. De kalder deres nye vidensmotor RoboBrain.

Teamet har påtaget sig en række udfordringer med at designe RoboBrain. Til at begynde med har robotter mange forskellige typer sensorer og design, så informationen skal opbevares på en måde, der er nyttig for enhver form for maskine. Videnmotoren skal være i stand til at svare på en række forskellige typer spørgsmål stillet af robotter på forskellige måder. Og den skal kunne indsamle viden fra forskellige kilder, såsom World Wide Web og ved at crawle eksisterende vidensbaser såsom WordNet, ImageNet, Freebase og OpenCyc.

Derudover ønsker Saxena og co, at Robobrain skal være en samarbejdsindsats, der forbinder med eksisterende tjenester. Til det formål har teamet allerede indgået partnerskab med tjenester som Tell Me Dave, en start-up, der sigter mod at give robotter mulighed for at forstå naturlige sproginstruktioner, og PlanIt, en måde for robotter at planlægge stier ved hjælp af crowdsourced information.

Efterhånden som flere og flere forskere bidrager med viden til RoboBrain, vil det ikke kun få deres robotter til at yde bedre, men vi tror også, at dette vil være gavnligt for robotmiljøet som helhed, siger Saxena og co. De har oprettet en hjemmeside kaldet RoboBrain.me at fungere som en gateway og for at fremme ideen.

At opsætte en videnmotor af denne art er ikke nogen nem opgave. Saxena og co har grebet det an som et netværksteoriproblem, hvor viden er repræsenteret som en rettet graf. Noderne i denne graf kan være en række forskellige ting, såsom et billede, tekst, video, haptiske data eller et indlært koncept, såsom en container.

RoboBrain accepterer derefter ny information i form af et sæt kanter, der forbinder en delmængde af noder sammen. For eksempel kan ideen om, at et siddende menneske kan bruge et krus, forbinde knudepunkterne for krus, kop og siddende menneske med begreber som at kunne bruge.

Enhver robot, der forespørger i databasen efter dette udtryk eller noget lignende, kan derefter downloade det sæt af kanter og noder, der repræsenterer det.

Dette er mere end bare en god idé. Saxena og co er allerede begyndt at bygge databasen og bruge den til at give robotter mulighed for at planlægge bestemte handlinger, såsom at navigere indendørs eller flytte rundt på madlavningsingredienser.

De viser, hvordan en af ​​deres egne robotter bruger RoboBrain til at flytte en æggekarton til den anden ende af et bord. Da æg er skrøbelige, skal de håndteres forsigtigt, noget som robotten kan lære ved at spørge RoboBrain.

En vigtig del af projektet er at anvende viden lært i én situation til andre situationer. Så den samme teknik til håndtering af æg kunne også bruges til at håndtere andre skrøbelige genstande, såsom pærer.

Holdet har store planer for fremtiden. For eksempel vil de gerne udvide videnbasen til at omfatte endnu større videnskilder, såsom onlinevideoer. En robot, der kunne forespørge online how-to videoer, kunne derefter lære, hvordan man udfører en lang række husholdningsopgaver.

Det er interessant arbejde med et vigtigt potentiale til at ændre den måde, robotter lærer på i stor skala. Online vidensbaser har haft en bemærkelsesværdig indflydelse på den måde, mennesker tænker på verden omkring dem, og hvordan de interagerer med den.

Det er bestemt ikke ufatteligt, at RoboBrain kan have en lignende effekt for vores elektroniske fætre.

Ref: arxiv.org/abs/1412.0691 : RoboBrain: Storskala vidensmotor til robotter

skjule