Cercetătorii dezvoltă un cadru pentru a oferi roboților abilități sociale

Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) au dezvoltat un cadru de control pentru a oferi roboților abilități sociale. Acest cadru permite mașinilor să înțeleagă ce înseamnă să ajute sau să împiedice unul pe altul, precum și să învețe să efectueze comportamente sociale de unul singur.

Un robot observă companionul său într-un mediu simulat înainte de a ghici ce sarcină dorește să realizeze. Apoi, ajută sau împiedică celălalt robot în funcție de propriile sale obiective.

Cercetătorii au demonstrat, de asemenea, că modelul lor creează interacțiuni sociale realiste și previzibile. Când spectatorii umani au fost arătați videoclipuri cu roboții simulați care interacționează unul cu altul, aceștia au fost de acord cu modelul cu privire la care comportament social era în desfășurare.

Prin permiterea roboților să arate abilități sociale, putem obține interacțiuni uman-robot mai pozitive. Noul model ar putea, de asemenea, să permită oamenilor de știință să măsoare interacțiunile sociale în mod cantitativ.

Boris Katz este cercetător științific principal și șef al grupului InfoLab în cadrul Laboratorului de Știință și Inteligență Artificială a Calculatoarelor (CSAIL), precum și membru al Centrului pentru Creiere, Minți și Mașini (CBMM).

“Roboții vor trăi în lumea noastră în curând și ei trebuie să învețe să comunice cu noi în termeni umani. Ei trebuie să înțeleagă când este timpul să ajute și când este timpul să vadă ce pot face pentru a preveni ceva. Acesta este un lucru foarte timpuriu și abia începem să atingem suprafața, dar simt că aceasta este prima încercare foarte serioasă de a înțelege ce înseamnă pentru oameni și mașini să interacționeze social”, spune Katz.

Cercetarea a inclus, de asemenea, co-autorul principal Ravi Tejwani, asistent de cercetare la CSAIL; co-autorul principal Yen-Ling Kuo, student doctorand la CSAIL; Tianmin Shu, postdoctorand în Departamentul de Creier și Științe Cognitive; și autorul senior Andrei Barbu, cercetător științific la CSAIL.

Studierea interacțiunilor sociale

Cercetătorii au creat un mediu simulat în care roboții urmăresc obiective fizice și sociale în timp ce navighează printr-o grilă bidimensională, ceea ce le-a permis echipei să studieze interacțiunea socială.

Roboților li s-au dat obiective fizice și sociale. Un obiectiv fizic se referă la mediu, în timp ce un obiectiv social ar putea fi ceva ca un robot care ghicește ce încearcă să facă alt robot și apoi bazează propriile sale acțiuni pe acea predicție.

Modelul este utilizat pentru a specifica ce sunt obiectivele fizice ale unui robot, ce sunt obiectivele sale sociale și câtă importanță trebuie acordată uneia față de cealaltă. Dacă robotul efectuează acțiuni care îl apropie de obiectivul său, este recompensat. Dacă robotul încearcă să ajute companionul său, ajustează recompensa sa pentru a se potrivi cu cea a celuilalt. Dacă robotul încearcă să împiedice celălalt, ajustează recompensa sa în mod corespunzător. Un algoritm decide care acțiuni ar trebui să efectueze un robot și utilizează sistemul de recompensare pentru a-l ghida în efectuarea obiectivelor fizice și sociale.

“Am deschis un nou cadru matematic pentru modul în care modelați interacțiunea socială între doi agenți. Dacă sunteți un robot și doriți să mergeți la locația X și eu sunt un alt robot și văd că încercați să ajungeți la locația X, pot coopera ajutându-vă să ajungeți la locația X mai repede. Acest lucru ar putea însemna mutarea lui X mai aproape de dvs., găsirea unei alte locații X mai bune sau efectuarea oricărei acțiuni pe care ați trebuit să o faceți la X. Formularea noastră permite planului să descopere ‘cum’; noi specificăm ‘ce’ în termeni de ce înseamnă interacțiunile sociale din punct de vedere matematic”, spune Tejwani.

Cercetătorii utilizează cadrul matematic pentru a defini trei tipuri de roboți. Un robot de nivel 0 are doar obiective fizice, în timp ce un robot de nivel 1 are atât obiective fizice, cât și sociale, dar presupune că toți ceilalți au doar obiective fizice. Acest lucru înseamnă că roboții de nivel 1 efectuează acțiuni pe baza obiectivelor fizice ale altora, cum ar fi ajutorul sau împiedicarea. Un robot de nivel 2 presupune că ceilalți au atât obiective fizice, cât și sociale, și acești roboți pot efectua acțiuni mai sofisticate.

Testarea modelului

Cercetătorii au constatat că modelul lor este de acord cu ceea ce oamenii cred despre interacțiunile sociale care au loc în fiecare cadru.

“Avem acest interes pe termen lung, atât pentru a construi modele computaționale pentru roboți, cât și pentru a săpa mai adânc în aspectele umane ale acestora. Vrem să aflăm care sunt caracteristicile din aceste videoclipuri pe care oamenii le utilizează pentru a înțelege interacțiunile sociale. Putem crea un test obiectiv pentru capacitatea de a recunoaște interacțiunile sociale? Poate există o modalitate de a preda oamenilor să recunoască aceste interacțiuni sociale și să-și îmbunătățească abilitățile. Suntem departe de acest lucru, dar chiar și doar să putem măsura interacțiunile sociale în mod eficient este un pas mare înainte”, spune Barbu.

Echipa lucrează acum la dezvoltarea unui sistem cu agenți 3D într-un mediu care permite mai multe tipuri de interacțiuni. Ei doresc, de asemenea, să modifice modelul pentru a include medii în care acțiunile pot eșua și plănuiesc să incorporeze un planificator de robot bazat pe rețele neuronale în model. În cele din urmă, vor căuta să efectueze un experiment pentru a colecta date despre caracteristicile pe care oamenii le utilizează pentru a determina dacă doi roboți sunt implicați într-o interacțiune socială.