Transformarea Roboticii Cu Modele De Învățare Inspirate Biologic

{h1}

Laboratorul neuromorphics de la celest construiește creiere artificiale pentru a fi utilizate în robotică

Acest articol din spatele scenelor a fost furnizat WordsSideKick.com în parteneriat cu Fundația Națională de Știință.

Am intrat în clădire și era un robot de dimensiuni umane care aștepta să mă salute.

M-a strâns de mână, mi-a luat haina și m-a adus să stau în camera în care urma să aibă loc interviul meu. M-a întrebat dacă am nevoie de o băutură, apoi am procedat la curățarea blaturilor și la udarea plantelor. Când am întrebat dacă există un motiv pentru care lucrează atât de mult, mi-a spus pur și simplu: „Mă folosesc la maximum, ceea ce cred că orice entitate conștientă poate vreodată să spere.

Dacă ați văzut vreodată tributul lui Stanley Kubrick față de calculatoarele umanoide „2001: A Odyssey Space”, știți deja că făceam doar o aluzie….

Ceea ce s-a întâmplat de fapt în timpul primei mele vizite la laboratorul Neuromorphics de la Universitatea Boston a fost un scenariu puțin diferit, deși nu mai puțin distractiv.

Am intrat într-un birou și s-a apropiat un robot asemănător cu Roomba și evitarea obiectelor multicolore. Și-a luat deciziile pe baza unui istoric de recompense („robot rău” vs. „robot bun”).

Pe un birou, am observat un elicopter RC dezmembrat, cu jumătate din părțile sale lipsă. Aruncând o privire într-o cameră suplimentară, nu am putut să nu observ o mașină de jucărie cu o cameră instalată la cârpă și electrozii EEG care se spânzură pe toate părțile. În jurul meu, cercetătorii au creat și perfecționat sisteme artificiale ale creierului în medii virtuale înainte de a le implementa în roboți.

Chiar înainte să mă așez să vorbesc cu oricine despre oportunitățile de muncă, știam că acesta este locul pentru mine.

Laboratorul Neuromorphics cercetează algoritmi inovatori de învățare a robotilor. Imaginați-vă că aveți un robot de curățare care a făcut ceea ce niciun alt robot de curățare nu poate face în prezent: Aflați. S-ar putea să învețe singurul loc din casa ta, în care câinele tău adoră întotdeauna să-și șteargă labele mici, când intră înăuntru. S-ar putea afla că marți sunt practici de softball, ceea ce înseamnă un anumit traseu de murdărie care duce la camera ta.

Cuvântul cheie aici, evident, este învățarea. Problema abordării convenționale a roboticii este că necesită programare explicită pentru roboți pentru a îndeplini sarcini specifice, ceea ce duce la o lipsă de inteligență artificială cu scop general sau AI.

Lucrând în colaborare cu laboratoarele Hewlett-Packard, laboratorul Neuromorphics, parte a Centrului de Excelență pentru învățare în educație, știință și tehnologie (CELEST), sponsorizat de NSF, a întreprins proiectul ambițios de creare a creierului pe un cip - un predecesor fundamental la proiectarea roboticii autonome și a informațiilor generale.

Cercetătorii din laboratorul Neuromorphics sunt mai aproape ca niciodată să poată îndeplini scopul creării unei inteligențe generale de tip mamifer. Majoritatea oamenilor nu au auzit niciodată de termenul „neuromorf” - care este o tehnologie cu o formă specifică („morfică”) care se bazează pe arhitectura creierului („neuro”). Modelele neuronale dezvoltate de laboratorul Neuromorphics implementează „sisteme cerebrale întregi” sau modele cerebrale la scară largă care permit agenților virtuali și robotici să învețe singuri să interacționeze cu noile medii.

Ca orice sistem biologic inteligent, sistemele artificial-autonome și adaptive au nevoie de trei lucruri: o minte, un creier și un corp. Modelele CELEST rulează pe o platformă software numită Cog, care servește ca sistem de operare în cadrul căruia este dezvoltat „creierul” artificial.

Împreună cu hardware-ul - procesoarele de uz general în prezent, care vor fi amplificate de nanotehnologii inovatoare în curs de dezvoltare la HP - Cog oferă un mediu ideal pentru proiectarea și testarea simulării creierului întreg. Activitatea laboratorului Neuromorphics se concentrează în primul rând pe inginerie în mintea sistemului adaptativ. Odată finalizat, un animat virtual, echipat cu creierul artificial, va putea învăța cum să navigheze în mediul său pe baza capacităților sale inerente de a răspunde motivațiilor, de a evalua datele senzoriale și de a lua decizii inteligente care sunt transformate în rezultate motorii.

Ca un nou angajat al laboratorului Neuromorphics, am participat recent la o demonstrație a robotului adaptiv. Am urmărit cum a putut să învețe să distingă și să dezvolte o preferință pentru un set de blocuri multicolore. Deși acest lucru poate părea o sarcină banală, una care vine în mod natural la oameni, imensitatea acestei sarcini constă în faptul că animatul nu este programat explicit să se apropie de anumite blocuri colorate, ci mai degrabă să învețe pe ce obiecte trebuie să se apropie și să se bazeze pe recompense și pedepse asociate acestora. Procesul este similar cu modul în care animalele învață prin încercare și eroare să interacționeze cu o lume pe care nu au fost „preprogramate” pentru a acționa.

Sistemele cu creier întreg sunt dificil de proiectat și testat. Laboratorul Neuromorphics accelerează aceste procese antrenând creierul animat în medii virtuale. Nefiind delimitați de un substrat fizic, cum ar fi un robot, cercetătorii sunt capabili să testeze mii de creiere diferite în paralel pe resurse de calcul performante, cum ar fi TeraGrid NSF, și să utilizeze cele mai bune versiuni ale robotului. Platforma dezvoltată de dezvoltatorii este iRobot Create, un robot care seamănă foarte mult cu robotul Roomba de curățare în vid.

Deoarece animat-ul nu este programat explicit pentru a rezolva sarcini specifice, există o flexibilitate mai mare pentru funcțiile prospective ale robotului. În cele din urmă, va funcționa la nivel autonom și va putea să-și asume sarcini adaptative mai complexe, cum ar fi interacțiunea inteligentă și îngrijirea persoanelor în vârstă, explorarea și colectarea autonomă a mostrelor pe o planetă extraterestră și, în general, folosind un comportament mai umanoid.

Aceasta este o provocare pentru orice program de inteligență artificială în curs de dezvoltare: este pur și simplu imposibil de programat setul de cunoștințe de-o viață într-un robot! De aceea este atât de important ca următoarea generație de inteligență artificială să poată învăța de-a lungul vieții, fără a fi nevoie de reprogramare constantă.

Ficțiunea științifică este bogată cu exemple de roboți de învățare, iar HAL 9000 din Odisea spațială a lui Kubrick va veni în minte pentru a fi robotul defectuos preferat al presei. Deși încrezători cu privire la apariția mașinilor de informații generale în viitorul apropiat, cercetătorii de la Laboratorul Neuromorphics sunt optimiști că roboții care comportă greșeli precum HAL vor trăi doar în filmele de science-fiction. Viitorii roboți nu vor fi programați, ci vor fi antrenați. Cheia este să-i educăm bine!

Recunoasteri

Această lucrare a fost parțial finanțată de Centrul de Excelență pentru Învățare în Educație, Știință și Tehnologie (CELEST), Centrul Național Știința Științei Centrului de Învățare (NSF OMA-0835976) și de programul DARPA SyNAPSE, contract HR0011-09-3- 0001. Părerile, opiniile și / sau constatările conținute în acest articol sunt cele ale autorilor și nu ar trebui interpretate ca reprezentând punctele de vedere sau politicile oficiale, exprimate sau implicite, ale Agenției de proiecte avansate în domeniul apărării, Departamentul Apărării sau Fundația Națională de Știință.

Nota editorului: Această cercetare a fost susținută de Fundația Națională a Științei (FSN), agenția federală însărcinată cu finanțarea cercetării și educației de bază pe toate domeniile științei și ingineriei. Orice opinii, concluzii și concluzii sau recomandări exprimate în acest material sunt cele ale autorului și nu reflectă în mod necesar opiniile Fundației Naționale a Științei. Vezi În spatele Arhivei Scenelor.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Epigenetica: Definiție Și Exemple
Epigenetica: Definiție Și Exemple

Gândul De Bani Face Ca Oamenii Să Fie Egoiști
Gândul De Bani Face Ca Oamenii Să Fie Egoiști

Pasajul Nord-Vest Ar Putea Deschide Pentru Afaceri?
Pasajul Nord-Vest Ar Putea Deschide Pentru Afaceri?

Cum Să Obții Un Loc De Muncă În Corpul De Ingineri
Cum Să Obții Un Loc De Muncă În Corpul De Ingineri

Puterea Hashtag-Ului: Utilizarea Rețelelor De Socializare Pentru Creșterea Conștientizării (Op-Ed)
Puterea Hashtag-Ului: Utilizarea Rețelelor De Socializare Pentru Creșterea Conștientizării (Op-Ed)


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com