ШІ на чотирьох лапах: вчені створили робота, який адаптує ходу до незнайомої місцевості

Британські дослідники з Університету Лідса та Університетського коледжу Лондона (University College London, UCL) створили систему штучного інтелекту, яка дозволяє чотирилапому роботу самостійно адаптувати ходу, як це роблять тварини в природі, передає TechXplore. Важливо, що це відбувається без попередніх налаштувань і зовнішніх підказок. За словами авторів дослідження, яке опубліковано в журналі Nature Machine Intelligence, це перший у світі приклад використання стратегій біологічного руху в автономному управлінні ногами робота. 

Робот, названий “Кларенс”, за дев’ять годин здобув навички переходу між риссю, бігом, стрибками та іншими алюрами, що значно швидше, ніж навчання більшості молодих тварин. За словами першого автора, аспіранта Школи машинобудування в Лідсі Джозефа Хамфріса, система дозволяє роботу адаптуватися до змін навколишнього середовища так, як це роблять собаки, коти чи коні – змінюючи стиль ходи задля балансу, енергоефективності або уникнення небезпеки. На відміну від класичних алгоритмів, які вимагають точного сценарію, ця система здатна самостійно обирати тип руху в режимі реального часу.

Інженери застосували глибоке навчання з підкріпленням: робот одночасно тренувався в сотнях змодельованих середовищ і формував поведінкову пам’ять. Після тренування в симуляції, його протестували на складних поверхнях – деревній трісці, корінні, камінні, пухкому ґрунті, без попередньої адаптації. Випробування показали, що робот вільно орієнтується і відновлює рівновагу навіть після цілеспрямованих фізичних перешкод. При цьому робот не використовував сенсорів зору чи слуху.

“Це дослідження було зумовлене фундаментальним питанням: що, якби роботи з ногами могли рухатися інстинктивно, як це роблять тварини? Замість того, щоб навчати роботів для виконання конкретних завдань, ми хотіли дати їм стратегічний інтелект, який тварини використовують для адаптації своїх ходів, використовуючи такі принципи, як баланс, координація та енергоефективність. Вбудовуючи ці принципи в систему штучного інтелекту, ми дозволили роботам вибирати, як рухатися, на основі умов у режимі реального часу, а не за заздалегідь запрограмованими правилами”, – говорить старший автор дослідження, професор Чжоу з UCL. 

Науковці переконані, що технологія має перспективи застосування в:

• пошуково-рятувальних місіях – у місцях, де людям небезпечно перебувати;
• дослідженнях космосу та віддалених територій, де немає можливості постійного корегування дій машини;
• агросекторі та інфраструктурному моніторингу, де потрібна висока мобільність і адаптація до змін середовища;
• це етична альтернатива біомеханічним експериментам на тваринах – завдяки імітації поведінки без шкоди живим організмам.

У майбутньому команда планує навчити роботів лазити, долати вертикальні перешкоди та виконувати динамічні дії, наприклад, стрибки на великі відстані. Хоча наразі система була протестована на одному чотирилапому пристрої, методика може бути застосована до широкого спектра роботів із подібною морфологією.

Каліфорнійський стартап Dexterity, що розробляє "супергуманоїдних" роботів для складних виробничих умов, отримав статус "єдинорога" з оцінкою $1,65 млрд. Цей термін означає приватну компанію, яка досягла мільярдної вартості без виходу на біржу. Засновник компанії Самір Менон прагне не замінити людину, а підсилити її можливості за допомогою робототехніки.