רובוט קאסי לומד לקפוץ, לרוץ ולדלג
כאשר צ'רלס רוזן, ה-A.I. החלוץ שהקים את מרכז הבינה המלאכותית של SRI International, התבקש להמציא שם עבור הרובוט הנייד הכללי הראשון בעולם, הוא חשב לרגע ואז אמר: "טוב, זה רועד כמו גיהנום כשהוא זז. בואו פשוט נקרא לזה שייקי".
תוכן
- חיזוי העתיד
- קטן יותר, זול יותר, טוב יותר
וריאציה כלשהי של רעיון זה חלפה בחלק ניכר מההיסטוריה של הרובוטיקה המודרנית. רובוטים, אנחנו מניחים לעתים קרובות, הם מכונות מגושמות עם הרבה חסד כמו ארוחת צהריים של יום ראשון של אתאיסט. אפילו סרטי מדע בדיוני דמיינו שוב ושוב רובוטים כיצירות מגושמות שהולכות בצעדים איטיים ועצורים.
סרטונים מומלצים
הרעיון הזה פשוט כבר לא תואם את המציאות.
לאחרונה, קבוצת חוקרים מהמעבדה הדינמית לרובוטיקה במדינת אורגון לקחה את אחת מהמחקרים של האוניברסיטה רובוטים של קאסי, זוג רגלי רובוט מהלכות שמזכירות את הגפיים התחתונות של יען, למגרש ספורט כדי לנסות את האלגוריתמים האחרונים של המעבדה "ההליכה הדו-פדאלית". כשהגיע לשם, הרובוט קפץ, הלך, דהר ודהר, עובר בצורה חלקה בין כל סוג של תנועה מבלי להאט. זו הייתה הדגמה מרשימה, וזו שמדברת על הזריזות של רובוטים רגליים נוכחיים - במיוחד כאשר מעורבת קצת אימון מבוסס למידה עמוקה.
קָשׁוּר
- רובוטים התקדמו בצעדי ענק בשנת 2020. אלו היו השיאים
- חוקרים יפנים משתמשים בלמידה עמוקה A.I. כדי להניע רובוטים מעץ סחף
- עליית המכונות: הנה כמה רובוטים ו-A.I. התקדם בשנת 2018
"בדרך כלל, כשאנשים מיישמים למידת חיזוק עמוק ברובוטיקה, הם משתמשים בפונקציות תגמול שמסתכמות בתגמול הרשת העצבית על חיקוי הדוק של מסלול התייחסות." יונה סייקמן, אחד החוקרים בפרויקט, אמר ל-Digital Trends. "לאסוף את מסלול ההתייחסות הזה מלכתחילה יכול להיות די קשה, וברגע שיש לך 'ריצה' מסלול התייחסות, לא מאוד ברור אם אתה יכול להשתמש בזה גם כדי ללמוד התנהגות 'דילוג', או אפילו 'הליכה' התנהגות."
בעבודת OSU, הצוות יצר פרדיגמת תגמול שביטלה לחלוטין את הרעיון של מסלולי התייחסות. במקום זאת, הוא מחלק חלקי זמן ל"שלבים", ומעניש את הרובוט על כך שרגל ספציפית על הקרקע במהלך שלב מסוים, תוך שהוא מאפשר לו לעשות זאת בנקודות אחרות. לאחר מכן, הרשת העצבית מבינה את "כל הדברים הקשים" - כמו המיקום שבו המפרקים צריכים להיות, כמה מומנט להפעיל בכל מפרק, איך להישאר יציב וזקוף - כדי ליצור פרדיגמת עיצוב מבוססת תגמול שמקלה על רובוטים כמו קאסי ללמוד כמעט כל הליכה דו-פדאלית שנמצאת ב טֶבַע.
חיזוי העתיד
זה הישג מרשים, מה שבטוח. אבל זה גם מביא לשאלה גדולה יותר: איך לעזאזל הרובוטים נעשו כל כך זריזים? אמנם עדיין לא חסרים סרטונים ברשת מראה רובוטים קורסים כשדברים משתבשים, אין גם ספק שהנתיב הכולל שהם נמצאים בו הוא כזה שפונה לעבר תנועה חלקה ומרשימה. פעם הרעיון של רובוט מתרוצץ כמו פוני או מבצע א שגרת ספורט מושלמת לתמונה זה היה מופרך אפילו בשביל סרט. בשנת 2020, רובוטים מגיעים לשם.
עם זאת, חיזוי ההתקדמות הללו אינו קל. אין תצפית פשוטה מסוג חוק מור שמאפשרת למפות בקלות את הדרך שעוברים רובוטים ממכונות מגושמות למפעילים חלקים.
חוק מור מתייחס לתצפית שערך מהנדס אינטל גורדון מור ב-1965, לפיה, כל שנה עד שנתיים, מספר הרכיבים שניתן לסחוט על מעגל משולב יוכפל. אמנם יש טענה שאנחנו אולי עכשיו מגיע לגבולות של חוק מור, חוקר ב-1991, למשל, יכול להבין באופן מציאותי, על גב מעטפה, היכן יכולות המחשב עשויות להיות, מבחינת חישובים, ב-2021. דברים מורכבים יותר עבור רובוטים.
"למרות שחוק מור חזה את המגמה בכוח המחשוב בצורה מדהימה, חזה טרנד ברובוטים עם רגליים הוא כמו להביט בכדור בדולח", כריסטיאן גרינג, טכנולוגיה ראשית קצין ב ANYbotics AG, חברה שוויצרית המייצרת רובוטים עם רגליים שכבר נמצאים בשימוש למשימות כמו בדיקה אוטונומית של פלטפורמות אנרגיה ימיות, אמר ל-Digital Trends. "במהות, רובוטים עם רגליים הם מערכות משולבות מאוד הנשענות על טכנולוגיות רבות ושונות כמו אחסון אנרגיה, חישה, פעולה, מחשוב, רשתות ומודיעין."
ההתקדמות בשילוב הזה של טכנולוגיות שונות הפועלות יחדיו היא שהופכת את הרובוטים של היום לחזקים כל כך. זה גם מה שמקשה עליהם לחזות באשר למפת הדרכים של פיתוח עתידי. כדי לבנות את סוגי הרובוטים שרובוטיקים היו רוצים, צריך להיות התקדמות ביצירתם סוללות קטנות וקלות משקל, יכולות חישה ותפיסה, תקשורת סלולרית ועוד. כל אלה יצטרכו לעבוד יחד עם התקדמות בתחומים כמו למידה מעמיקה A.I. ליצור את מיני מכונות שיגרשו לנצח תמונות של רובוטי מדע בדיוני מגושם שגדלנו עליהם טֵלֶוִיזִיָה.
קטן יותר, זול יותר, טוב יותר
החדשות הטובות הן שזה קורה. בעוד שחוק מור מוביל להתקדמות בצד התוכנה, רכיבי חומרה חיוניים הם גם נהיה קטן יותר וזול יותר. זה לא מסודר כמו הניסוח של גורדון מור, אבל זה קורה.
"אפילו עם שלנו מפגין מדע אטריוס [רובוט] מלפני שש או שמונה שנים, מגברי הכוח להפעיל את המנועים שלנו היו הלבנים האלה של שלושה פאונד; הם היו גדולים", ג'ונתן הרסט, מייסד שותף של Agility Robotics, שבנתה את הרובוט קאסי כאמור, סיפרה ל-Digital Trends. "מאז, יש לנו את המגברים הקטנים והזעירים האלה שיש להם אותה כמות זרם, אותה כמות מתח, ונותנים לנו שליטה טובה מאוד על תפוקת המומנט של המנועים שלנו. והם קטנטנים - רק סנטימטר על שני סנטימטר על גובה חצי סנטימטר או משהו כזה. יש לנו 10 כאלה על קאסי. זה מצטבר. יש לך לבנה של שלושה פאונד שגודלה שישה אינצ' על ארבעה אינצ'ים על ארבעה אינצ'ים לעומת אולי כמה אונקיות שזה אינץ' על שני אינצ'ים. זה עושה הבדל גדול בדברים כמו האלקטרוניקה הכוחנית".
קולוקוויום המחקר של UW ECE, 20 באוקטובר 2020: ג'ונתן הרסט, אוניברסיטת אורגון סטייט
הרסט אמר שהוא מאמין שרובוטים עם רגליים נמצאים עדיין בשלבים הראשונים של דרכם להיות נפוצים בכל מקום טכנולוגיות שיכולות לא רק לנוע בצורה נטורליסטית כמו בני אדם, אלא לתפקד בצורה חלקה לצדן אוֹתָם. חלק מהאתגרים הללו יחרגו הרבה מעבר להדגמות חמודות (אך מרשימות ביותר) כמו לגרום לרובוטים להסתובב כמו סוסי פוני. אבל בניית מכונות חכמות יותר שיכולות לשלוט בסוגים שונים של תנועה, ולסמוך עליהן שיפעלו בעולם האמיתי, היא בהחלט צעד חשוב.
זה צעד (או צעדים) שרובוטים מהלכים הולכים ומשתפרים כל הזמן.
המלצות עורכים
- שלדים חיצוניים עם טייס אוטומטי: הצצה לעתיד הקרוב של רובוטיקה לבישה
- טוב ב-StarCraft? DARPA רוצה לאמן רובוטים צבאיים עם גלי המוח שלך
- הרובוט החדש של MIT יכול לשחק במשחק הערימה האהובה על כולם, Jenga
- רובוט קפיצה מתחת למים מציג יכולות קפיצה מדהימות בהשראת הטבע
- יד רובוטית רכה מעניקה למדענים אחיזה חדשה בחיי הים העמוקים
