Новейшие инновации

Знакомьтесь с iCub — роботом-малышом со взрослым искусственным интеллектом

Сегодня ученые ожидают от искусственного интеллекта гораздо больше, чем просто учесть все возможные варианты перед решением проблемы.

Возможно, это было целью компьютера IDM Deep Blue, который победил великого Каспарова в шахматы в 1997 г. Робот Дитто недавно был занесен в книгу рекордов Гиннеса за то, что сумел собрать кубик Рубика меньше чем за секунду.

Однако «чистая сила» компьютеров, то есть способность рассчитывать и обрабатывать данные, — это только одна из многочисленных областей исследования искусственного интеллекта. Крупномасштабная и дерзкая задача современных исследований искусственного интеллекта заключается в создании платформы, которая сможет имитировать деятельность человеческого мозга, чтобы взаимодействовать с окружающей средой и учиться на полученном опыте.

Это не так-то просто. Искусственный интеллект Google Alpha Go уже сделал шаг по этому пути, так как в древней китайской игре го невозможно победить, просто просчитав все возможные ходы. Для нее требуется интуиция, которая означает умение учиться на ошибках.

Это тоже задача не из легких.

4289_Large-_1000-x-1000_-ru

Но искусственный интеллект, способный выиграть у нас в настольные игры, — это только разминка. Исследователи работают над тем, как дать искусственному интеллекту возможность взаимодействовать с миром. Для этого ему необходимы глаза. Уши. Физическое тело.

Лоренцо Натале (Lorenzo Natale) работает исследователем в итальянском институте технологий Генуи (IIT). Вместе со своей командой он участвовал в разработке iCub — искусственного интеллекта внутри тела робота, оснащенного датчиками, которые могут имитировать зрение, слух и осязание, а также дают возможность обучаться на основе взаимодействия с окружающей средой.

По размеру и внешности iCub похож на четырехлетнего ребенка (отсюда произошло его имя — «искусственный малыш»). Его рост около метра, а вес около 20 кг. Тело оборудовано камерами, микрофонами, инерционными и тактильными датчиками, а также 53 «суставами» для передвижения. Благодаря всему этому iCub может познавать окружающую среду и взаимодействовать с ней.

«Проект появился 10 лет назад в рамках европейской инициативы, которую координировал институт IIT, — говорит Лоренцо Натале. — Исходная идея заключалась в том, чтобы создать робота-гуманоида для изучения когнитивных систем искусственного интеллекта, заключенного в механическом теле».

Так начался проект iCub — научная платформа на основе открытого кода, которую поддерживают 30 лабораторий и несколько рабочих групп. «Мы пошли на это, чтобы создать сообщество, которое может внести свой вклад в развитие проекта, — объясняет Лоренцо. — Единственное указание для всех участников — сохранять всеобщую доступность тех решений, которые они реализовали в iCub».

iCub — это не просто инертное тело, сделанное из алюминия, железа и пластика. Благодаря многочисленным тактильным датчикам на «коже» робот может «ощущать силу и давление на руках и туловище», а встроенные камеры и микрофоны позволяют видеть и слышать окружающий мир.

Искусственный интеллект внутри iCub использует двухмерную модель для распознавания объектов и трехмерную — для перемещения в пространстве.

«iCub видит только потенциальные объекты — для него это цветные точки, — говорит Лоренцо Натале. — Они становятся объектами только тогда, когда ассоциируются с названием».

Используя такой подход, iCub может распознавать до 30 объектов благодаря системе взаимодействия между относительным положением пальцев робота и веса, наложенного на запястье. Это позволяет роботу, например, отличить полную бутылку воды от пустой.

Lower Saxony Premier Christian Wulff (L)

Все эти хитроумные функциональные возможности требуют серьезной вычислительной мощности. В голове iCub расположен процессор Intel Core i5-4300 с тактовой частотой 1,9 ГГц. С его помощью робот подключается к внешнему кластеру из пяти компьютеров (и одного сервера), на которых одновременно выполняется несколько модулей.

Один модуль распознает объекты, другой управляет балансом робота и т. д. Модули получают данные от датчиков и после анализа отправляют результаты обратно роботу, который выполняет соответствующее действие.

Программное обеспечение, координирующее движение iCub и алгоритмы зрения (расчет внимания, стереоскопическое зрение для измерения расстояния и т. д.) и обучения, также работает на процессорах Intel.

Роботу iCub еще многому предстоит научиться. Может быть, внешне он и похож на человека, но вести себя как человек пока не может.

«Настоящая трудность заключается в том, чтобы создать общий язык между людьми и роботами, — говорит Лоренцо Натале. — Когда мы видим робота-гуманоида, то думаем, что можем поговорить с ним, но на самом деле он не может понимать человеческий язык. Мы работаем над тем, чтобы iCub научился полностью автономно сопоставлять то, что видит и слышит, тем самым получая возможность сообщать людям, чему он научился от окружающей среды».

«Одна из следующих целей — создание менее сложной версии iCub по доступной цене…Это будет служебный робот [This] с упрощенным зрением и колесами вместо ног, для мелкой работы в больницах. Дизайн рук будет позволять ему выполнять простые действия, например, открывать двери, брать предметы, включать и выключать выключатели. Кроме того, он сможет прилагать больше силы, чем исследовательская модель».

В конечном счете, в задачу iCub всегда входило помогать людям. «Это маленький робот. Он не страшный, его вес не несет потенциальной угрозы, — говорит Лоренцо. — Например, роботы, которые задействованы в рискованной работе в разных условиях, достигают почти двух метров и обладают большой силой. Большинство из них не взаимодействует с людьми».

В отличие от них, похоже, iCub отлично подходит для работы рядом с человеком. Благодаря своей мимике он может с легкостью общаться с людьми, в то же время не изменяя своей сущности робота. По сути, эта особенность делает робота iCub уникальным: он не слишком человекообразный (как любят пугать нас в голливудских фильмах) и в то же время не слишком чужеродный.

Поэтому мы поздравляем iCub и его команду с десятилетием и уверены, что все лучшее у них еще впереди.

Фотографии: 1. Каспаров против компьютера Deep Blue (1997 г.): http://bit.ly/24YL0nt. 2. iCub: chefuturo.it

Поделиться этой статьей

Другие темы

Наука

Читать эту статью следующей