• Julia Borisova

Как научить робота выполнять работу по дому?

Обучение роботов возможно когда-то станет достаточно простым, чтобы его мог выполнить даже ребенок. Однако пока обучение робота подразумевает под собой сложное программирование, которое может выполнить только разбирающийся в этом специалист.


Ученые из Массачусетского института технологий задумались над тем, как сделать доступным для всех процесс обучения робота? Самый простой способ обучения – это показать на самом себе, как именно это нужно сделать. Подобно тому, как мы учим своих детей, показывая им простые бытовые вещи. А можно ли создать робота, способного обучаться, просто наблюдая за нами? Оказалось, можно. И ученые уже разработали такую систему, которая позволяет роботам обучаться, наблюдая за человеком.

Новая разработка ученых из МТИ поможет обучать роботов без программирования

В своей работе, исследователи обучили роботизированную систему сервировать обеденный стол. Для этого было выбрано 8 объектов – кружка, стакан, ложка, вилка, нож, миска для супа, большая и малая тарелки. Сначала робот наблюдал за различными вариантами сервировки стола человеком. Затем ученые поставили роботу задачу самостоятельно расставить объекты на столе.


Чтобы робот успешно справился с задачей, ему необходимо было продемонстрировать как можно больше возможных вариантов размещения столовых приборов и посуды. Даже если некоторые объекты были умышленно убраны или спрятаны. Робот не сделал ни одной ошибки в нескольких реальных экспериментах, и лишь несколько ошибок в ходе десяти тысяч смоделированных тестов.


«Мы хотели бы, чтобы роботов можно было программировать интуитивным способом, понятным даже ребенку, а не объяснять инженерам, что нужно добавить в их программный код для того, чтобы робот работал как нужно», - объясняет Анкит Шах, студент магистратуры кафедры Аэронавтики и Астронавтики в МТИ, - «Если нам это удастся, больше не будет заранее запрограммированных задач, которые может выполнить робот. Фактически, роботов можно будет обучать делать самые разнообразные задачи. Бытовых роботов, например, можно будет обучать складывать вещи в шкаф, загружать тарелки или сервировать стол перед перед приходом гостей».

Роботы обычно отлично выполняют четкий набор команд, согласно их «спецификации». Но обучить робота сервировать стол просто демонстрируя ему, как это делается, - это дать ему множество неясных и нечетких алгоритмов, которые помогут завершить поставленную задачу.

Система, разработанная учеными, получила название «планирование с нечеткими условиями» (Planning with Uncertain Specifications). Она позволяет роботу получать «знание» на основании множества различных вариантов.


«Робот по существу ограничивает свой выбор теми вариантами, которые удовлетворяют выполнению задания, вместо того, чтобы получить четкие инструкции, что куда поставить», - говорит Анкит Шах.

В ходе экспериментов робот наблюдал за тридцатью демонстрациями сервировки стола по различным алгоритмам (всего 25 вариантов). Каждый из 25-ти алгоритмов слегка отличался от других.


«Каждый алгоритм кодировал что-то новое, но когда робот рассматривает все разнообразные комбинации, он выбирает правильное решение из всех возможных», - объясняет Анкит.

Исследователи также разработали насколько критериев, которые позволят обучить робота. К примеру, обучать робота можно по схеме «максимально соответствовать алгоритму», исключая все то, что сильно отличается; или по схеме «соответствовать нескольким алгоритмам, которые отвечают наибольшей общей вероятности»; или просто минимизировать ошибки.


В будущем, ученые надеются модифицировать систему, чтобы помочь роботам изменять собственное поведение, основываясь на вербальных инструкциях, чтобы можно было корректировать поведение робота.


Читайте далее: разработка ученых поможет беспилотным автомобилям определять свое местоположение даже в сильный дождь и снег.

Подписаться на новости SCDAILY