Ուսուցման մեթոդը ռոբոտներին հնարավորություն է տալիս սովորել մարդկանց դիտելով

Carnegie Mellon University-ի (CMU) հետազոտողների կողմից մշակված ուսուցման նոր մեթոդը ռոբոտներին հնարավորություն է տալիս ուղղակիորեն սովորել մարդկանց փոխազդեցության տեսանյութերից և ընդհանրացնել տեղեկատվությունը նոր առաջադրանքների վրա, ինչը նրանց օգնում է սովորել, թե ինչպես կատարել տնային գործերը: Ուսուցման մեթոդը կոչվում է WHIRL, որը նշանակում է In-the-wild Human Imitating Robot Learning, և այն օգնում է ռոբոտին դիտարկել առաջադրանքները և հավաքել տեսանյութի տվյալները, որպեսզի ի վերջո սովորի, թե ինչպես կատարել աշխատանքը: 

Հետազոտությունը ներկայացվել է Նյու Յորքում կայացած Robotics. Science and Systems համաժողովում: 

Իմիտացիան որպես սովորելու միջոց

Շիխար Բահլը բ.գ.դ. Քարնեգի Մելոն համալսարանի համակարգչային գիտությունների դպրոցի Ռոբոտաշինության ինստիտուտի (RI) ուսանող: 

«Իմիտացիան սովորելու հիանալի միջոց է», - ասաց Բահլը: «Ռոբոտներ ունենալն իրականում սովորում է մարդկանց անմիջականորեն դիտելուց, մնում է չլուծված խնդիր ոլորտում, բայց այս աշխատանքը նշանակալի քայլ է ձեռնարկում այդ կարողությունը ընձեռելու գործում»:

Բահլն աշխատել է Դիպակ Պաթհակի և Աբհինավ Գուպտայի կողքին, որոնք երկուսն էլ ՌՀ-ի պրոֆեսորադասախոսական կազմի անդամներ են: Թիմը տեսախցիկ և իր ծրագրակազմն ավելացրեց առանց դարակաշարի ռոբոտի, որը սովորեց, թե ինչպես կատարել ավելի քան 20 առաջադրանք: Այս առաջադրանքները ներառում էին ամեն ինչ՝ սարքերը բացելուց և փակելուց մինչև աղբարկղը աղբարկղից հանելը: Ամեն անգամ, երբ ռոբոտը դիտում էր, թե ինչպես է մարդը կատարում առաջադրանքները՝ նախքան ինքն իրեն փորձելը: 

Պատհակը ՌԻ-ի ասիստենտ է:

«Այս աշխատանքը ներկայացնում է ռոբոտներին տուն բերելու միջոց», - ասաց Փաթակը: «Փոխանակ սպասենք, որ ռոբոտները ծրագրավորվեն կամ վերապատրաստվեն, որպեսզի հաջողությամբ կատարեն տարբեր առաջադրանքներ, նախքան դրանք մարդկանց տներում տեղակայելը, այս տեխնոլոգիան մեզ թույլ է տալիս տեղակայել ռոբոտներին և սովորել, թե ինչպես կատարել առաջադրանքները՝ միևնույն ժամանակ հարմարվելով իրենց միջավայրին և կատարելագործվելով միայն։ դիտելով»։ 

WHIRL ընդդեմ ընթացիկ մեթոդների

Ռոբոտին առաջադրանք սովորեցնելու ներկայիս մեթոդներից շատերը հիմնված են իմիտացիայի կամ ուժեղացման ուսուցման վրա: Իմիտացիոն ուսուցման միջոցով մարդիկ ձեռքով գործարկում են ռոբոտը և սովորեցնում նրան, թե ինչպես կատարել առաջադրանքը, որը պահանջում է մի քանի անգամ կատարել նախքան ռոբոտը սովորելը: Ուժեղացված ուսուցման դեպքում ռոբոտը սովորաբար վարժվում է սիմուլյացիայի միլիոնավոր օրինակների վրա՝ նախքան ուսուցումն իրական աշխարհին հարմարեցնելը: 

Թեև այս երկու մոդելներն էլ արդյունավետ են ռոբոտին կառուցվածքային միջավայրում մեկ առաջադրանք սովորեցնելու համար, դրանք դժվար է մասշտաբավորել և կիրառել: Սակայն WHIRL-ի միջոցով ռոբոտը կարող է սովորել ցանկացած տեսանյութից, որտեղ մարդը կատարում է առաջադրանքը: Այն նաև հեշտությամբ մասշտաբելի է, չի սահմանափակվում մեկ կոնկրետ առաջադրանքով և կարող է գործել տնային միջավայրում: 

WHIRL-ը ռոբոտներին հնարավորություն է տալիս կատարել առաջադրանքներ իրենց բնական միջավայրում: Եվ չնայած առաջին մի քանի փորձերը սովորաբար ավարտվում էին անհաջողությամբ, այն կարող էր շատ արագ սովորել ընդամենը մի քանի հաջողություններից հետո: Ռոբոտը միշտ չէ, որ կատարում է խնդիրը նույն շարժումներով, ինչ մարդը, բայց դա այն պատճառով է, որ այն ունի տարբեր մասեր, որոնք տարբեր կերպ են շարժվում: Դրանով հանդերձ, առաջադրանքների կատարման վերջնական արդյունքը միշտ նույնն է:

«Վայրի բնության մեջ ռոբոտաշինությունը մասշտաբավորելու համար տվյալները պետք է լինեն հուսալի և կայուն, և ռոբոտները պետք է ավելի լավը դառնան իրենց միջավայրում՝ ինքնուրույն վարժվելով», - ասաց Փաթակը: