Почему два студента заставили робота размером с человека ходить по Беркли

Достопримечательность Калифорнийского университета в Беркли Сатер ворота уже более века принимает пешеходов всех мастей: от разгневанных протестующих до студентов, спешащих на занятия. Однако в прошлом месяце между гранитными порталами ворот прошел совершенно новый пешеход.

Не нужно бежать, если вы заметили этого робота высотой 5 футов, идущего к вам — это не военный беглец из фильма «Я, робот» 2004 года. Скорее всего, это слепое бирюзовое двуногое — проект ученых Беркли, испытывающих исследования искусственного интеллекта о физическом мире.

Исследователи проекта стремились разработать более эффективные средства управления для роботов-гуманоидов, научив их ходить практически с нуля. Их робот провел 2023 год, расхаживая по Беркли, делая короткие и четкие шаги. Стадион Эдвардстрава перед Достопримечательности кампуса как Колокольня, и вдоль городских дорог (в настоящее время нельзя подниматься или спускаться по лестнице).

В отчете о результатах проекта, опубликованном 14 декабря, исследовательская группа написала, что адаптируемость является ключом к тому, чтобы сделать робота полезным. Однако современные технологии негибки и ограничивают способность робота преодолевать препятствия.

«Роботы-гуманоиды, которые могут автономно работать в различных средах, могут помочь решить проблему нехватки рабочей силы на фабриках, помочь пожилым людям дома и колонизировать новые планеты. … Здесь мы представляем полностью основанный на обучении подход к передвижению гуманоидов в реальном мире», — говорится в отчете.

Илья Радосавович, доктор философии. Студент факультета электротехники и информатики Беркли, два года назад начал работать над проектом в классе с Байком Чжаном, доктором наук в области машиностроения. студент. Радосавович сказал, что их усилия вписываются в исследования в области общего искусственного интеллекта или научного поиска технологии, которая может выполнить все, что может сделать человек, — даже решать новые проблемы и решать незнакомые задачи.

«Если вы хотите построить мозг общего назначения, вам нужно тело общего назначения, которое затем предложит гуманоида в качестве платформы», — сказал он SFGATE в пятницу. Исследовательская группа обучила робота, созданного компанией Agility Robotics из Орегона, с четырьмя суставами в каждой руке и восемью в каждой ноге. складские работы.

Радосавович, Чжан и их коллеги начали с заимствования техники «обучения с подкреплением» у ИИ. языковые исследования. Они провели десятки миллиардов тестов на цифровом симуляторе, и алгоритм вознаграждал действия, соответствующие человеческой ходьбе, и наказывал те, которые этого не делали.

Обучение, по словам Радосавовича, отдаленно напоминает то, как ребенок учится ходить. Моделирование успехов учит робота тому, что будет работать в физическом мире.

«В ходе многих, многих испытаний, на самом деле миллиардов испытаний, проведенных в симуляции, робот в конце концов понял, как перейти от случайных движений и падений к балансированию и ходьбе», — сказал он. Под руководством преподавателей факультета он работал с Чжаном и Тете Сяо, недавним доктором философии. выпускник, над проектом.

Робот не ощущает окружающее, как лидар-оборудованный автономный автомобиль, и он не может смотреть вперед. Скорее, он понимает, как сделать каждый шаг, основываясь на точном расположении своих конечностей, где он только что ступил и чему он научился в ходе моделирования команды.

По словам Радосавовича, эти уроки позволили роботу лучше ориентироваться на местности, с которой он еще не сталкивался. Команда даже бросала в робота мячи для упражнений и пихала его большой палкой, чтобы проверить, сможет ли обучение ИИ удерживать его на месте (так оно и было).

«Мы увидели большой интерес к ИИ, языковым моделям и чат-ботам, таким как ChatGPT, и это действительно было замечательно», — сказал Радосавович. «Но я чувствую, что как только ИИ доберется до физического мира и действительно начнет внедряться в наше общество, это потенциально станет еще более захватывающим».

Обучая и тестируя робота, исследователи обнаружили так называемые «новые» черты, которые они не закодировали в алгоритмах, но которые удивительно свойственны человеку. Робот выбрасывает вперед левую руку вместе с правым коленом (возможно, из-за энергетической выгоды, говорится в документе команды) и делает меньшие шаги при спуске по пологим склонам.

Как и другие исследования в области робототехники, этот проект потребовал огромного объема работы по выяснению того, как программировать робота, исправлению ошибок и запуску масштабного моделирования. Но видеть, как он идет и не падает (что может стать серьезной неудачей, если важная часть будет повреждена), было «действительно весело», сказал Чжан, как и видеть, как люди в Беркли толпятся вокруг робота, чтобы сделать фотографии и видео.

«Путешествие не всегда удачное», — сказал Чжан. «Но, наконец, когда мы внедряем робота в реальный мир, мы чувствуем себя очень счастливыми».

Походка робота немного нечеловеческая. Он делает очень короткие шаги, а движения его рук иногда резкие. Когда его плоские ступни ударяются о бетон и асфальт, шум больше похож на военный марш, чем на размеренную прогулку, а поскольку робот не может смотреть вперед, ему приходится натыкаться на препятствие, чтобы понять, что он не может идти дальше.

Радосавович и Чжан заявили, что на очереди их изучение дальновидности и более специализированных действий с применением оружия. Однако дуэт сообщил SFGATE, что они еще не проектируют с учетом конкретных задач. автоматизация работы является основным стимулом для развития робототехники.

Они не тестировали его в качестве фабричного рабочего или дрона-доставщика; Пока что это всего лишь робот «общего назначения», созданный для передвижения по университетскому городку. Но в серии тестов, подходящей для команды студентов Беркли, роботу пришлось нести рюкзак, мешок для мусора и сумку New Yorker.

Слышали о чем-нибудь, происходящем в технологической компании Bay Area? Свяжитесь с техническим репортером Стивеном Каунлом по адресу [email protected] или по телефону 628-204-5452.