211service.com
Robot See, Robot Do: Hvordan robotter kan lære nye opgaver ved at observere
Det kan tage uger at omprogrammere en industrirobot til at udføre en kompliceret ny opgave, hvilket gør ombygning af en moderne produktionslinje smerteligt dyr og langsom.
En robot blander en cocktail efter at have set en person udføre opgaven.
Processen kunne fremskyndes betydeligt, hvis robotter var i stand til at lære at udføre et nyt job ved at se andre gøre det først. Det er tanken bag et projekt i gang på University of Maryland, hvor forskere lærer robotter at være opmærksomme studerende.
Vi kalder det et 'robottræningsakademi', siger vi Yezhou Yang , en kandidatstuderende i Autonomi, Robotics og Cognition Lab ved University of Maryland. Vi beder en ekspert om at vise robotten en opgave og lade robotten finde ud af de fleste dele af sekvenser af ting, den skal gøre, og derefter finjustere tingene for at få den til at fungere.
På en nylig konference i St. Louis demonstrerede forskerne en robot til at lave cocktails, der bruger de tilgange, de arbejder på. Robotten - en to-armet industriel maskine lavet af et Boston-baseret firma kaldet Gentænk Robotics , så en person blande en drink ved at hælde væske fra flere flasker i en kande, og ville derefter kopiere disse handlinger og gribe flaskerne i den rigtige rækkefølge, før han hældte de rigtige mængder i kanden. Yang udførte arbejdet med Yiannis Aloimonos og Cornelia Fermuller , to professorer i datalogi ved University of Maryland.
Fremgangsmåden involverer træning af et computersystem til at forbinde specifikke robothandlinger med videooptagelser, der viser folk, der udfører forskellige opgaver. Et nyligt papir fra gruppen viser for eksempel, at en robot kan lære at opfange forskellige genstande ved hjælp af to forskellige systemer ved at se tusindvis af instruktionsvideoer på YouTube. Et system lærer at genkende forskellige objekter; en anden identificerer forskellige typer greb.
At se tusindvis af YouTube-videoer kan lyde tidskrævende, men læringstilgangen er mere effektiv end at programmere en robot til at håndtere utallige forskellige genstande, og den kan sætte en robot i stand til at håndtere et nyt objekt. Læringssystemerne, der blev brugt til gribearbejdet, involverede avancerede kunstige neurale netværk, som har oplevet hurtige fremskridt i de senere år og nu bliver brugt inden for mange områder af robotteknologi.
Forskerne taler med flere produktionsvirksomheder, herunder en elektronikvirksomhed og en bilproducent, om at tilpasse teknologien til brug på fabrikker. Disse virksomheder ønsker at finde måder at fremskynde den proces, hvorved ingeniører omprogrammerer deres maskiner. Hos mange virksomheder tager det normalt halvanden måned eller mere at omprogrammere en robot, siger Yang. Så hvad er de nuværende AI-kapaciteter, vi kan bruge til at forkorte dette spænd, måske endda halvt?
Projektet afspejler to tendenser inden for robotteknologi; en er at finde nye tilgange til læring, og en anden er robotter, der arbejder tæt på mennesker. Som andre grupper ønsker Maryland-forskerne at forbinde handlinger med sprog for at forbedre robotters evne til at analysere talte eller skrevne instruktioner (se Robotter Lær at lave pandekager fra WikiHow-artikler).
Andre akademikere undersøger også måder at lave robotter, der kan lære. En gruppe ledet af Pieter Abbeel ved University of California, Berkeley, udforsker måder, hvorpå robotter kan lære gennem eksperimentering. Julie Shah | , en professor ved MIT, udvikler måder, hvorpå robotter kan lære ikke kun, hvordan man udfører en opgave, men også hvordan man samarbejder mere effektivt med menneskelige kolleger (se Innovators Under 35: Julie Shah).