Jest prawdopodobne, że już wkrótce roboty będą mieszkać w domach z ludźmi, pomagając starszym ludziom żyć samodzielnie. Ale aby to zrobić, będą musieli nauczyć się wykonywać wszystkie drobne prace, które ludzie mogliby wykonać bez wahania. Wiele nowoczesnych systemów sztucznej inteligencji jest przeszkolonych do wykonywania określonych zadań, analizując tysiące podpisanych obrazów określonej akcji. Chociaż metody te pomagają rozwiązywać coraz bardziej złożone problemy, nadal zajmują się tylko bardzo specyficznymi problemami i wymagają dużo czasu i mocy obliczeniowej, aby się ich nauczyć.
Jeśli robot opiekuje się osobami starszymi, problemy takiej pracy będą bardzo różne w porównaniu z typowymi sytuacjami w procesie uczenia się. W ciągu dnia roboty muszą robić wiele rzeczy, od parzenia herbaty po zmianę pościeli podczas rozmowy. Są to trudne zadania, które w połączeniu stają się trudniejsze. Nie ma dwóch takich samych domów, co oznacza, że roboty będą musiały szybko się uczyć i dostosowywać do swojego otoczenia. I jak to często bywa, jeśli mieszkasz z kimś innym, rzeczy migrują. Robot będzie musiał sam nauczyć się je znajdować.
Jednym z podejść jest opracowanie robota uczącego się przez całe życie, który może przechowywać wiedzę w oparciu o doświadczenie i opracowywać sposoby dostosowania jej i zastosowania w nowych zadaniach. Gdy nauczysz się robić filiżankę herbaty, umiejętności te można zastosować również do kawy.
Ludzki mózg uczy się przez całe życie, nieustannie dostosowując się do złożonych i zmieniających się warunków oraz codziennie rozwiązując szeroki wachlarz problemów. Symulowanie tego, jak ludzie się uczą, może pomóc w projektowaniu robotów, z którymi możemy wchodzić w naturalną interakcję, tak jakbyśmy byli z inną osobą.
Symulacja rozwoju dziecka do szkolenia robota
Pierwsze pytanie, które należy zadać, kiedy zaczynasz modelować ludzi, to od czego zacząć? Alan Turing, znany matematyk i pionier sztucznej inteligencji, powiedział kiedyś:
Porównał mózg dziecka do pustego zeszytu, który można wypełnić podczas edukacji i opracował inteligentny „system” dla dorosłych. Ale jaki powinien być wiek dziecka do modelowania? Jaką wiedzę i umiejętności musisz najpierw zbudować?
Noworodki mają bardzo ograniczone możliwości i sposób postrzegania otaczającego ich świata. Siła mięśni szyi dziecka nie wystarcza do podtrzymania głowy, a on nie nauczył się kontrolować swoich rąk i nóg.
Począwszy od zera miesiąca - taki krok może poważnie ograniczyć robota. Jednak fizyczne ograniczenia dziecka pomagają mu skupić się na rozwiązaniu niewielkiej podklasy problemów, na przykład uczy się korelować swoje oczy z tym, co słyszy i widzi. Te kroki na początkowych etapach budowania modelu dziecka budują jego ciało jeszcze zanim zacznie on rozumieć złożoność otaczającego świata.
Inżynierowie zastosowali podobne ograniczenia do robota, początkowo blokując ruch różnych stawów, aby naśladować brak kontroli mięśni. Dostosowali również obraz z kamery robota tak, aby „widział” świat oczami noworodka - z rozmazanymi i niewyraźnymi peryferiami. Zamiast mówić robotowi, jak ma się poruszać, mógł sam to rozgryźć. Zaletą było to, że wraz ze zmianą kalibracji lub uszkodzeniem kończyn robot będzie mógł dostosować się do tych zmian i kontynuować pracę.
Nauka przez zabawę
Badania wykazały, że stosowanie ograniczeń w procesie uczenia się nie tylko zwiększa tempo zdobywania nowej wiedzy i umiejętności, ale także zwiększa dokładność tego, czego się uczy.
Dając robotowi kontrolę nad zwolnieniem ograniczeń - dając mu kontrolę nad stawami i poprawiając jego wizję - robot może sam kontrolować szybkość uczenia się. Naukowcy stworzyli model „dziecka” i pierwszych 10 miesięcy jego wzrostu. Gdy robot nauczył się korelować ruch z otrzymywanymi informacjami sensorycznymi, nabrał stereotypowych zachowań obserwowanych u niemowląt, na przykład gdy dzieci spędzają dłuższy czas wpatrując się w swoje ręce podczas ruchu.
Kiedy robot uczy się koordynować swoje własne ciało, następnym ważnym krokiem milowym, który przechodzi, jest to, że zaczyna rozumieć otaczający go świat. Zabawa jest ważną częścią nauki dziecka. Pomaga mu badać otoczenie, testować różne możliwości i badać wyniki.
Na początku może to być tak proste, jak stuknięcie łyżką w stół lub włożenie przedmiotu do ust. Ale potem rozwija się w bloki budulcowe lub umieszcza przedmioty w odpowiednich otworach. Wszystkie te działania tworzą doświadczenia, które dodatkowo będą stanowić podstawę dla umiejętności, takich jak znajdowanie odpowiedniego klucza do otwierania zamka oraz umiejętności motoryczne umożliwiające włożenie klucza do dziurki od klucza, a następnie obrócenie go.
W przyszłości wykorzystanie tych technik da robotom środki do nauki i przystosowania się do trudnych warunków i zadań, które ludzie uważają za oczywiste w życiu codziennym. Pewnego dnia roboty będą mogły pomóc osobom starszym, ale nawet dzieci w przedszkolu będą mogły ich uczyć.
Ilya Khel
