Робот на ногах научился ходить сам за короткое время и без вмешательства программистов

Представьте восторг родителей, когда ребенок впервые что-то делает самостоятельно. Исследователи из Университета Южной Калифорнии (USC) сейчас переживают такой момент.


Команда утверждает, что создала первую управляемую ИИ роботизированную платформу, которая может научиться ходить, не будучи явно запрограммированной на это.


Алгоритм, который они использовали, основан на реальной биологии. Подобно животным, которые могут гулять вскоре после рождения, этот робот может понять, как использовать свои животоподобные сухожилия после всего лишь пяти минут неструктурированной игры. 

«Способность вида изучать и адаптировать свои движения при изменении своего тела и окружающей среды с самого начала была мощным двигателем эволюции», - объясняет соавтор Брайан Кон, ученый-компьютерщик из USC. 

«Наша работа представляет собой шаг к тому, чтобы дать роботам возможность учиться и адаптироваться к каждому событию, как это делают животные». 

Сегодня большинству роботов требуются месяцы или годы, прежде чем они будут готовы взаимодействовать с остальным миром. Но с этим новым алгоритмом команда выяснила, как создавать роботов, которые могут учиться, просто действуя. В робототехнике это известно, как «моторное бормотание» (motor babbling), потому что оно близко имитирует то, как дети учатся говорить методом проб и ошибок. 

Робототехникам больше не нужны точные уравнения, сложные компьютерные симуляции или тысячи повторений для уточнения задачи, когда они пишут код.

«На этапе бормотания система будет отправлять случайные команды на двигатели и определять углы сочленения», - сказал соавтор Али Марджанинеджад из USC, инженер PC Mag. 

«Затем он обучит трехслойную нейронную сеть угадывать, какие команды будут генерировать данное движение. Затем мы начинаем выполнять задачу и закрепляем правильное поведение». (Мэтью Лин) 

Это означает, что теперь робототехникам больше не нужны точные уравнения, сложные компьютерные симуляции или тысячи повторений для уточнения задачи, когда они пишут код. 

Вместо этого, с помощью этой новой технологии, робот может построить свою собственную внутреннюю интеллектуальную карту своих конечностей и окружающей среды, совершенствуя движения с помощью трех сухожилий, двухсуставных конечностей и взаимодействий с окружающей средой по мере роста и обучения. 

В зависимости от их первых моментов жизни исследователи заметили, что у некоторых роботов даже появились личные походки. 

"Вы можете узнать кого-то, идущего по коридору, потому что у него есть определенный шаг, верно?" объясняет соавтор Франциско Валеро-Куэвас, инженер-биомедик из USC. 

«Наш робот использует свой ограниченный опыт, чтобы найти решение проблемы, которая затем становится его индивидуальной привычкой или «индивидуальностью»- у нас есть лакомый бродяга, ленивый бродяга, чемпион». 


Это достижение, о котором биологи и робототехники давно мечтали. Авторы утверждают, что оно может дать будущим роботам «завидную универсальность, адаптивность, устойчивость и скорость позвоночных при выполнении повседневных задач». 

Возможности технологии ограничены только нашим воображением.

С помощью этого мощного нового алгоритма мы могли бы обеспечить более гибкое протезирование для людей с ограниченными возможностями, или мы могли бы отправить роботов исследовать космос или выполнить поисково-спасательные операции в опасной или неизвестной местности.

«Я представляю себе управляемых мышцами роботов, способных овладеть всего за несколько минут тем, чему животные умчаться месяцы», - говорит Дарио Урбина-Мелендес, еще один член команды и инженер-биомедик из USC. 

«Наша работа, сочетающая инженерию, искусственный интеллект, анатомию и нейробиологию, является ярким свидетельством того, что это возможно». 

Это исследование было опубликовано в журнале Nature Machine Intelligence.