Чи зможуть машини співпрацювати разом з людьми? Цікаве дослідження

Спроби зібрати меблі IKEA часто супроводжуються розчаруванням і невдоволенням, але така вправа одного разу може зробити роботів розумнішими та адаптивнішими. Цю концепцію розглянули автори недавнього дослідження, навчивши машину допомагати людині в збірці стелажу IKEA. Результат був представлений в травні на Міжнародній конференції робототехніки та автоматизації (International Conference on Robotics and Automation).

Чи зможуть машини співпрацювати разом з людьми? Цікаве дослідження

В останні роки робототехніки виявили, що збірка меблів IKEA — відмінний спосіб навчити роботів справлятися з хаосом реального світу.

  • Одна група дослідників створила симулятор, в якому руки віртуального робота збирали стільці методом проб і помилок.
  • Інша команда розробила реальні роботизовані руки, яким було потрібно 20 хвилин для складання стільців IKEA.

А тепер з’явився робот, що допомагає людині зібрати стелаж: він вгадує, яка частина знадобиться далі, і передає її. За словами робототехніка з Університету Південної Каліфорнії та співавтора статті про дослідження Стефаноса Ніколаїдіса, це досить простий і дешевий спосіб тренування.

Спочатку Николаїдіс і його колеги вивчили, як різні люди збирають стелаж IKEA. Замість того, щоб використовувати інструкцію, їх попросили імпровізувати та самостійно вирішити, в якому порядку збирати опорні дошки та полки.

На основі результатів дослідники групували людей за типами та вподобанням. Наприклад, деякі прикріплювали все полки до одного каркасу, а інші — одну полицю до обох каркасів одночасно. Цей процес називається послідовністю дій.

Потім випробувані знову провели збірку, але на цей раз — з роботизованою рукою, яка подавала їм деталі. Дослідник записував, з яких частин (полки або опори) починала людина, створюючи шаблон для робота.

«Припустимо, ви поставили першу полку, — розповідає Николаїдіс. — Робот поки нічого не розуміє. Потім ви берете другу полицю. А тепер починаєте розміщувати третю. Є висока ймовірність того, що ви належите до тієї групи користувачів, які зібрали всі шість полиць поспіль. При цьому ймовірність того, щоб ви зміните свої вподобання, досить низька».

Коли робот розпізнає послідовність дій людини, він подає йому деталь, яку, як йому відомо, люди з тієї ж групи вибирали наступною. Експерименти показали: таким чином машина здатна швидко і точно адаптуватися до стилю людини.

Алгоритм розпізнавання зображень створюється схожим чином. Щоб він виявляв кішок, потрібно наповнити нейромережу безліччю зображень сімейства котячих. Оскільки алгоритм бачив велику кількість прикладів, тепер він здатний їх узагальнювати.

Якщо показати йому знімок кішки, що не бачений ним раніше, він може використовувати отримані знання, щоб підтвердити, що це дійсно вона. Цей робот робить те ж саме. Але замість статичних зображень, він виходить із прикладів послідовностей дій — послідовності, в якій люди збирали полки та опори.

Це дослідження не спрямоване на розробку високоспеціалізованих роботів, які будуть роз’їжджати по домівках і допомагати збирати стелажі. Його мета також не в тому, щоб створити машини, здатні виконувати подібні складні завдання самостійно. Воно покликане навчити роботів співпраці з людьми, але при цьому не ускладнювати їх роботу.

Адаптивні роботи з’являться ще не скоро

Існують занепокоєння про те, що роботи вкрадуть робочі місця у людини. Однак в реальності машина, найімовірніше, буде працювати з вами пліч-о-пліч, ніж замінить вас повністю. На поточний момент і в найближчому майбутньому люди будуть набагато краще справлятися з деякими завданнями.

Жодна машина не здатна відтворити спритність людської руки й розв’язувати проблеми так, як це роблять люди. Роботи хороші лише в несвідомій роботі. Наприклад, на конвеєрній складальній лінії роботизовані руки встановлюють двері автомобіля, а робота з дрібними деталями вимагає людського втручання.

По суті, меблі IKEA виявляються корисним випробувальним полігоном для робототехніків, тому що являє собою свого роду мініатюрну версію автозаводу. Ідея команди Ніколаїдіса полягає в тому, щоб поширити цю систему і на інші ситуації, в яких людина і робот можуть взаємодіяти. Наприклад, щоб машина подавала ключ авіамеханіку.

В робототехніці цей процес називається HRI (human-robot interaction — взаємодія людина-робот). Він спрямований на співробітництво між людьми та машинами та використання їх відповідних навичок замість того, щоб змушувати їх змагатися один з одним.

Однак цьому напрямку ще належить пройти довгий розвиток. У даних експериментах робот не визначав кроки людини сам, а виходив з наданою раніше інформації. Зараз команда працює над системою машинного зору, яка буде спостерігати за людиною і робити висновки самостійно.

Але і при такому типі співпраці потрібно врахувати безліч нюансів. Щоб залишатися корисною і не створювати зайві труднощі, машина повинна адаптуватися до різного роду невизначеностей.

  • Обережно передавати викрутку, щоб не увіткнути її в руку механіка.
  • Перебувати в стороні й не заважати руху, але при цьому бути досить близько, щоб допомогти.

За словами робототехніка з Каліфорнійського університету в Берклі Кена Голдберга, також необхідно враховувати, що кожна професія — кухар, медсестра, механік, хірург — має свої особливості. Тому машини, здатні адаптуватися під людину, будуть більш цінними та корисними.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Джерело: Wired