Роботов учат узнавать себя в зеркале и понимать человеческое восприятие времени. Как пишет Tech Xplore, эти навыки нужны машинам для того, чтобы они могли стать более органичной частью нашей повседневной жизни
Эксперименты с зеркалом и резиновой рукой
В 2016 году впервые число роботов в частных домах, военных объектах, магазинах и больницах превысило количество используемых машин в промышленности. Автоматические устройства разной конфигурации перестали быть атрибутом фабрик и заводов, они все чаще находят свое применение в повседневной жизни. И эта тенденция, вероятно, будет только усиливаться по мере того, как роботы будут становиться более «разумными» и высокотехнологичными.
Робот «узнает» себя в зеркале в ванной.
«Если мы «забираем» робота с завода в свой дом, нам нужна гарантия безопасности», – рассказывает доктор Пабло Ланиллос из Университета Неймегена в Нидерландах. Многие эксперты придерживаются того же мнения. А чтобы взаимодействие машин с людьми являлось безопасным, они должны быть больше похожими на нас. Доктор Ланиллос разработал алгоритм, который позволяет машинам распознавать себя – привычный процесс для человека. Правда, результат его не всегда точный.
Да-да, именно так. Основное различие между людьми и роботами заключается в том, что наши чувства ошибочны и доносят в мозг вводящую в заблуждение информацию. «У нас действительно достаточно неточная проприоцепция (ощущение положения частей собственного тела относительно друг друга и в пространстве – прим. ред.). Особенно если сравнивать с высокоточными датчиками роботов», – добавляет профессор.
Но у человеческого мозга есть способность корректировки своих действий с ориентацией на новые данные о внешнем мире. В то время как роботы не привыкли иметь дело с неопределенностью.
«В реальных ситуациях случаются различия между действительностью и моделью мира, которая заложена в машине. Это порождает насущную проблему – при изменении любого условия робот начинает выходить из строя», – поясняет Ланиллос.
Уже в возрасте двух лет дети могут определить разницу между своим телом и другими объектами вокруг. Это, казалось бы, элементарное вычисление очень сложно для машины и затрудняет ее навигацию.
Разработанный алгоритм под названием SELFCEPTION позволил трем разным роботом отличить себя от окружающих предметов.
Роботы проходили несколько тестов. Первый из них – иллюзия резиновой руки, которую обычно испытывают на людях. На столе перед участником эксперимента кладут резиновую модель руки, а реальную руку заслоняют экраном, чтобы убрать ее из зоны видимости. Руки (настоящая и искусственная) лежат параллельно. После этого экспериментатор синхронно одинаковыми кисточками водит по двум рукам. Всего пару минут – и человек начинает думать, что резиновая рука – его собственная. Цель теста доктора Ланиллоса заключалась в том, чтобы добиться такого же эффекта с роботами. И ему это удалось.
Второй тест также основывался на уже существующем. Ученые обычно используют его для изучения реакций людей и животных. Испытуемым на лоб ставят красную точку, после чего они смотрят в зеркало. Люди и некоторые звери (например, обезьяны), стараются стереть красную точку именно с лица, а не с зеркала.
Пока что Ланиллосу удалось только научить роботов «узнавать» себя в зеркале, соединяя движения конечностей в отражении с реальными. Теперь они пытаются заставить машины стереть красную точку со лба.
После этого следующим шагом в исследовании станет добавление в роботов большего количества датчиков, что должно увеличить объемы получаемой информации и улучшить восприятие мира машинами. А ведь работа с большими объемами данных является одной из важнейших задач в робототехнике.
Пусть мы не настолько точны, как роботы, но количество наших «датчиков» намного больше. Только в одной сетчатке человека содержится около 130 миллионов рецепторов и 3000 осязательных рецепторов на каждом пальце.
Чувство времени
Улучшение восприятия времени также может помочь роботам действовать более человечно и позволит им легче интегрироваться в нашу повседневную жизнь. Это особенно важно для машин-помощников, которые взаимодействуют с людьми и должны сотрудничать с ними для достижения поставленных задач. Например, к этой категории служебные роботы, заботящиеся о стариках.
По словам профессора Анила Сета из Университета Сассекса в Великобритании, наше поведение и взаимодействие с миром во многом зависит от восприятия времени. Оно важно для любых сложных действий. Исследователь участвовал в проекте под названием TimeStorm, где изучалось, как люди воспринимают время и как можно использовать эти знания для обучения машин.
По словам профессора, просто вставить в робота часы – не выход. «Ведь люди и животные воспринимают время без часов в мозге», – добавляет он. Также нужно учитывать, что бывают отклонения в этом процессе.
Восприятие времени – это отражение объективной длительности, темпа, ритма, скорости и последовательности явлений действительности.
Уоррик Роузбум, возглавлявший TimeStorm, создал серию экспериментов, чтобы измерить, как люди воспринимают время. Например, ученые просили людей посмотреть ролики длительностью от нескольких секунд до минуты, а потом ответить на вопрос, какой у них хронометраж. Видео о повседневных вещах (таких, как прогулка или посещение кафе) были сняты от первого лица. Хронометраж в ответах не совпадал с реальным. Чаще всего на субъективное восприятие времени участников эксперимента влияло то, насколько занятным был ролик.
На основе этих результатов исследователи создали систему, которая могла бы имитировать человеческое восприятие длительности видео. «У нас это получилось очень хорошо. Мы смогли довольно точно предсказать, как люди будут воспринимать продолжительность роликов», – рассказывает профессор Сет.
Ученые постарались интегрировать это знание в работу роботов, взаимодействующих с людьми. В следующем проекте TimeStorm под названием Entiment они создали программное обеспечение, которое компании могут использовать для программирования ощущения времени у машин для таких задач, как приготовление пищи или подача еды.
Доктор Пабло Ланиллос говорит, что за последние 10 лет самоосознание роботов стало на порядок выше и в следующем десятилетии будут достигнуты еще большие успехи. «Я не говорю, что робот будет таким же осознанным, как человек, но он сможет лучше адаптироваться к окружающему миру».
Источник: Журнал «Наука и Техника» https://naukatehnika.com/
