10 вещей, которым мудрено обучить ботов

    Быть человеком куда проще, чем сделать человека. Возьмите, например, процесс игры в мяч в детстве с альтернативном. Ежели разложить эту деятельность на отдельные био опции, игра закончит быть простейший. Для вас надобны датчики, передатчики и эффекторы. Для вас надо рассчитывать, как только очень лупить по мячу, дабы он уменьшил дистанцию меж вами и вашим компаньоном. Для вас надо учесть солнечные отблески, скорость ветра и все, что может отвлечь. Надо обусловить, как только крутится мяч и как только надо его воспринимать. И останется место для сторонних сценариев: что, ежели мяч промелькнет над головой? Перелетит сквозь забор? Вышибет окно другу?

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Эти вопросцы показывают некие из более острых неурядиц робототехники, также закладывают базу для нашего противоположного отсчета. Перед вами перечень из десяти самых сложноватых вещей, которым надо обучить ботов. Эту десятку мы обязаны одолеть, ежели когда-нибудь желаем распродать обещания, изготовленные Брэдбери, Одичавшем, Азимовым, Кларком и иными фантастами, кои лицезрели воображаемые миры, где машинки ведут себя как только люди.

    Содержание

    • 1 Проложить путь
    • 2 Показать ловкость
    • 3 Поддержать беседу
    • 4 Научиться новенькому
    • 5 Накалывать
    • 6 Предугадать деяния человека
    • 7 Координировать деятельность с иными роботами
    • 8 Самокопироваться
    • 9 Орудовать из принципа
    • 10 Ощущать эмоции

    Проложить путь

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Передвижение из точки А уж в точку Байтам казалось нам примитивным с юношества. Мы, люди, делаем это же каждый денек, каждый час. Для бота, но, навигация — в особенности сквозь единую среду, которая всегда меняется, либо сквозь среду, которую он ранее и не лицезрел — сложнейшая вещь. Во-первых, бот обязан быть в силах принимать окружающую среду, также осознавать все входящие заданные.

    Робототехники предпринимают первую неурядицу, вооружая свои машинки массивом датчиков, сканеров, фотокамер и остальных сверхтехнологичных инструментов, кои помогают ботам оценить свое свита. Лазерные сканеры стают все наиболее пользующимися популярностью, хотя них нельзя применять в аква среде по причине тамошнего, что свет всерьез искажается в воде. Разработка сонара кажется жизнестойкой кандидатурой для подводных ботов, однако в наземных критериях она куда наименее точна. За исключением тамошнего, «видеть» собственный пейзаж боту помогает система технического зрения, состоящая из набора встроенных стереоскопических фотокамер.

    Собрать заданные о окружающей среде — это же лишь полдела. Куда наиболее сложноватой задачей будет обработка этих заданных и пользование них для принятия решений. Почти все создатели управляют собственными роботами, используя предопределенную карту либо составляя ее на лету. В робототехнике это же понятно как только SLAM — способ одновременной навигации и составления карты. Составление карты тут значит то, как только бот преображает информацию, полученную датчиками, в конкретную форму. Навигация же предполагает то, как только бот позиционирует себя относительно карты. На практике эти два процесса обязаны протекать сразу, в форме «курицы и яйца», что выполнимо лишь при пользовании сильных компов и продвинутых алгоритмов, вычисляющих местоположение на базе вероятностей.

    Показать ловкость

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Боты коллекционируют упаковки и детали на заводах и складах уже не мало лет. Однако в этаких ситуациях они, обычно, и не встречаются с людьми и почти все время ишачят с однообразными по форме объектами в относительно вакантной среде. Жизнь этакого бота на заводе скучна и обыкновенна. Ежели же бот намерено ишачить на особняку либо в поликлинике, для сего ему же пригодится владеть продвинутым осязанием, способностью обнаруживать граждан вблизи и безукоризненный вкус в замысле выбора воздействий.

    Сиим способностям бота позарез мудрено научить. Привычно ученые вообщем и не учят ботов прикосновениям, программируя них на провал, ежели они вступают в контакт с иным объектом. Но за крайние пять лет либо подле тамошнего были достигнуты особенно ощутимые успехи в совмещении покладистых ботов и искусственной кожи. Податливость относится к разряду гибкости бота. Гибкие машинки наиболее покладисты, твердые — менее.

    В 2013 году исследователи из Georgia Tech сделали механизированный манипулятор с пружинными суставами, кои дозволяют манипулятору сгибаться и вести взаимодействие с предметами, подобно людской руке. Потом они окутали все это же «кожей», могущей распознавать давление либо прикосновение. Некие облики кожи ботов содержат шестигранные микросхемы, любая из которых вооружена инфракрасным детектором, который индексирует хоть какое приближение поближе чем на сантиметр. Альтернативные комплектуются электрическими «отпечатками пальцев» — ребристой и шероховатой поверхностью, которая оптимизирует сцепление и упрощает обработку сигнала.

    Соедините эти сверхтехнологичные манипуляторы с продвинутой системой зрения — и вы получите бота, который в состоянии сделать ласковый массаж либо перебрать папку с документами, выбрав подходящий из гигантской коллекции.

    Поддержать беседу

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Алан Тьюринг, один из основоположников компьютерной науки, изготовил в 1950 году неустрашимый прогноз: в один прекрасный момент машинки сумеют твердить эдак вакантно, что вы и не сумеете отличить них от граждан. Как досадно бы это не звучало, пока что боты (и даже Siri) и не оправдали ожиданий Тьюринга. Все поэтому, что определение речи изрядно различается от обработки естественного языка — то, что проделывают наши мозги, извлекая смысл из слов и предложений в ходе беседы.

    Сначало ученые задумывались, что повторить это же будет эдак же ординарно, как только подключить руководила грамматики к памяти машинки. Однако попытка запрограммировать грамматические примеры для каждого отдельного языка просто провалилась. Даже обусловить значения отдельных слов оказалось очень мудрено (ведь существуют этакое явление, как только омонимы — ключ от двери и ключ скрипичный, к примеру). Люди научились измерять значения этих слов в контексте, делая упор на свои интеллектуальные навыки, развитые за почти все годы эволюции, однако разбить них опять на строгие руководила, кои можно положить на код, оказалось ординарно нереально.

    В итоге почти все боты сейчас возделывают язык, основываясь на статистике. Ученые скармливают им же гигантские тексты, узнаваемые как только корпусы, а уж потом дозволяют компам разбивать длинноватые тексты на фрагменты, дабы узнать, какие слова частенько идут совместно и в котором порядке. Это же дозволяет боту «учить» язык, основываясь на статистическом анализе.

    Научиться новенькому

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Предположим, что кто-то, кто ни разу и не игрался в гольф, решил научиться размахивать клюшкой. Он может дочитать книжку о этом, а уж потом попытаться либо же следить за тем самым, как только специализируется узнаваемый гольфист, и впоследствии попытаться без помощи других. В любом случае освоить азы можно будет ординарно и резво.

    Робототехники сталкиваются с конкретными дилеммами, когда пробуют выстроить автономную машинку, могущую учиться новейшим способностям. Один из подходов, как только в случае с гольфом, состоит в том, дабы разбить активность на четкие шаги, а уж потом запрограммировать них в головном мозге бота. Это же подразумевает, что каждый нюанс активности надо поделить, обрисовать и закодировать, что и не всегда-то и не сложно предпринять. Есть конкретные критерии в размахивании клюшкой для гольфа, кои и словами-то мудрено обрисовать. К примеру, взаимодействие запястья и локтя. Эти стройные детали легче отобразить, чем обрисовать.

    За крайние годы ученые достигнули конкретного фуррора в обучении ботов имитировать человека-оператора. Они именуют это же имитационным обучением, либо обучением по демонстрации (методика LfD). Как только они это же проделывают? Вооружают машинки массивами широкоугольных и масштабирующих фотокамер. Это же оборудование дозволяет боту «видеть» учителя, выполняющего конкретные активные процессы. Обучающие методы возделывают эти заданные для сотворения математической карты функций, которая соединяет воединыжды зрительный ввод и желаемые деяния. Конечно же, боты LfD обязаны уметь игнорировать конкретные критерии поведения собственного учителя — вроде зуда либо насморка — и наводить справку с схожими дилеммами, кои появляются по причине различия в анатомии бота и человека.

    Накалывать

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Любознательное искусство обмана развивалось гораздо у зверях, дабы обойти соперников не быть съеденным хищниками. На практике обман как только искусство выживания возможно очень и очень действенным механизмом самосохранения.

    Ботам же научиться накалывать граждан либо остальных ботов возможно неописуемо мудрено (и, может быть, ладно для нас с вами). Обман просит наличия воображения — способности сформировывать идеи либо образы наружных объектов, и не связанных с ощущениями — а уж у машинки его, обычно, нет. Они мощны в прямой обработке заданных с датчиков, фотокамер и сканеров, однако и не умеют сформировывать концепции, кои вынянчат за границы сенсорных заданных.

    С альтернативный стороны, боты грядущего умеют предпочтительнее разбираться в обмане. Ученые Georgia Tech сумели передать некие способности обмана белок ботам в лаборатории. На первых парах они изучали хитрых мышей, кои предохраняют свои тайники с едой, заманивая соперников в старенькые и неиспользуемые хранилища. Потом закодировали это же поведение в ординарные руководила и загрузили в мозги собственных ботов. Машинки сумели применять эти методы для распознавания, когда обман возможно полезным в заядлой ситуации. Как следует, могли одурачить собственного приятеля, заманив его в альтернативное пространство, в каком нет ничего ценного.

    Предугадать деяния человека

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    В «Джетсонах» робот-горничная Рози существовала в состоянии поддерживать беседу, готовить пищу, убирать и помогать Джорджу, Джейну, Джуди и Элрою. Дабы осознать качество компоновки Рози, довольно вспомянуть один из исходных эпизодов: мистер Спейсли, шеф Джорджа, приходит в особняк Джетсонов на ужин. Опосля трапезы он вынимает сигару и помещает ее в рот, а уж Рози лукается вперед с зажигалкой. Это же элементарное воздействие воображает собой сложноватое поведение человека — умение предугадать, что будет далее, на базе тамошнего, что только-только вышло.

    Как только и обман, предвосхищение человечьих воздействий просит от бота мнения грядущего состояния. Он обязан быть в состоянии сообщить: «Если я вижу, что человек выполняет А уж, означает, как только я могу представить на базе минувшего эксперимента, вероятнее всего, он изготовит Б». В робототехнике этот пункт был позарез трудным, однако люди проделывают конкретный прогресс. Команда Корнелльского вуза разработала автономного бота, который мог реагировать на базе тамошнего, как только приятель ведет взаимодействие с объектами среды. Для сего он употребляет пару 3D-камер, дабы получить изображение окружения. Потом метод измеряет главные объекты в комнате и выделяет них на фоне других. Потом, используя  неограниченное количество инфы, приобретенной в итоге предшествующих занятий, бот производит комплект конкретных ожиданий движений от личности и объектов, кои она трогает. Бот выполняет выводы относительно тамошнего, что будет далее, и орудует соответственно.

    Время от времени Корнелльские боты ошибаются, однако достаточно уверенно продвигаются вперед, в фолиант числе и по мере тамошнего, как только улучшаются технологии фотокамер.

    Координировать деятельность с иными роботами

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Возведение единой крупномасштабной машинки — даже дроида, ежели желаете — просит нешуточных вложений времени, энергии и денежек. Альтернативный подход подразумевает развертывание армии из наиболее простейших ботов, кои умеют орудовать совместно для заслуги сложноватых задач.

    Появляется ряд неурядиц. Бот, действующий в команде, обязан уметь ладно себя позиционировать в взаимосвязи с приятелями и быть в состоянии отлично разговаривать — с иными машинками и оператором-человеком. Для решения этих неурядиц ученые обратились к миру насекомых, кои задействуют сложноватое роевое поведение для поиска пищи и предпринимают задачки, кои приносят пользу всей колонии. К примеру, изучая муравьев, ученые сообразили, что отдельные особи задействуют феромоны для взаимосвязи вместе.

    Боты умеют применять эту же «феромонову логику», лишь полагаться на свет, а уж и не на хим вещества, при общении. Ишачит это же эдак: группа крохотных ботов рассредоточена в консервативном пространстве. На первых парах они изучат эту область произвользым образом, пока что один и не натыкается на световой след, оставленный иным ботом. Он знает, что надо идти по следу, и идет, оставляя свой след. По мере тамошнего как только следы соединяются в один, все в большей и большей степени ботов следуют вереницей гуськом.

    Самокопироваться

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Господь произнес Адаму и Еве: «Плодитесь и размножайтесь, и заполняйте землю». Бот, который получил бы этакую команду, ощутил бы смущение либо разочарование. Посему? Так как он и не в силах плодиться. Одно дело выстроить бота, однако вконец альтернативное — сделать бота, который сумеет выполнять клоны себя самого либо регенерировать утраченные либо покоробленные ингридиенты.

    Что броско, боты умеют не покупать граждан за пример репродуктивной фотомодели. Может быть, вы увидели, что мы и не делимся на две одинакие части. Простые, но, проделывают это же всегда. Родственники медуз — гидры — практикуют форму бесполого размножения, знаменитую как только бутонизацию: маленький шарик отделяется от туловища родителя, а уж потом отрывается, дабы предстать новейшим, на генном уровне схожим индивидом.

    Ученые ишачят над роботами, кои сумеют делать этакую же элементарную функцию клонирования. Почти все из этих ботов возведены из циклических частей, обычно кубов, кои изготовлены по виду и подобию единого куба, также содержат программку саморепликации. У кубиков существуют магниты на поверхности, потому они умеют присоединяться и отсоединяться от остальных кубов вблизи. Каждый кубик разделяется на две части на искосок, потому любая половина может существовать независимо. Весь же бот содержит несколько кубиков, собранных в конкретную фигуру.

    Орудовать из принципа

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    Когда мы повседневно общаемся с людьми, мы принимаем сотки решений. В каждом из их мы взвешиваем каждый наш выбор, определяя, что существуют ладно, а уж что существуют никудышно, честно говорю и нечестно. Если б боты жаждили быть похожи на нас, им же надо существовало бы осознать этику.

    Однако как только и в случае с языком, закодировать этическое поведение позарез мудрено приемущественно поэтому, что одного набора принятых этических принципов и не бытует. В различных странах есть различные руководила поведения и различные системы законов. Даже в отдельных культурах региональные разницы умеют воздействовать на то, как только люди делают оценок и определяют свои деяния и деяния окружающих. Попытка написать глобальную и благоприятную всем ботам этику оказывается почти неосуществимой.

    Вот поэтому ученые решили производить ботов, ограничивая масштабы этической трудности. К примеру, ежели машинка будет ишачить в конкретной среде — на кухне, скажем, либо в палате пациента — у нее будет поменьше правил поведения и все меньше законов для принятия этически обоснованных решений. Для заслуги данной цели инженеры-робототехники внедряют основанный на этике выбор в метод обучения машинки. Выбор этот основывается на трех гибких условиях: к чему оптимальному приведет воздействие, какой же ущерб оно нанесет и мере справедливости. Используя этот тип искусственного ума, ваш грядущий семейный бот сумеет определенно обусловить, кто в семье обязан мыть посуду, а уж кому достанется пульт от телека на ночь.

    Ощущать эмоции

    10 вещей, которым мудрено обучить роботов

    «Вот мой секрет, он максимально элементарен: зорко одно только сердечко. Самого головного очами и не увидишь».

    Ежели это же замечание Лиса из «Маленького принца» Антуана де Сент-Экзюпери правильно, то боты и не заметят самого превосходного и наилучшего в этом мире. Наконец, они хорошо зондируют мир вокруг, однако и не умеют превращать сенсорные заданные в объективные эмоции. Они и не умеют узреть ухмылку излюбленного человека и ощутить удовлетворенность, либо же зафиксировать яростную гримасу незнакомца и задрожать от испуга.

    Конкретно это же, все больше чем что-либо альтернативное в нашем перечне, отделяет человека от машинки. Как только обучить бота влюбляться? Как только запрограммировать разочарование, омерзение, удивление либо жалость? Стоит вообщем пробовать?

    Некие задумываются, что стоит ли. Они полагают, что боты грядущего будут кооперировать когнитивные и чувственные системы, а уж означает, предпочтительнее ишачить, скорее обучаться и эффективнее вести взаимодействие с людьми. Веруйте либо нет, прообразы этаких ботов уже есть, и они умеют выражать консервативный спектр человечьих чувств. Nao, бот, разработанный европейскими учеными, владеет чувственными свойствами годовалого подростка. Он может выражать счастье, агрессию, ужас и гордость, сопровождая эмоции жестами. И это же лишь начало.