Щоб робот зміг подбати про вас в старості, йому доведеться вчитися з нуля — як дитині

209


Цілком ймовірно, що дуже скоро роботи будуть жити в будинках з людьми, допомагаючи літнім людям жити самостійно. Але для цього їм доведеться навчитися виконувати всю маленьку роботу, яку люди могли б виконувати не задумуючись. Багато сучасні системи штучного інтелекту навчені виконувати певні завдання, аналізуючи тисячі підписаних зображень конкретної дії. Хоча ці методи допомагають вирішувати все більш складні завдання, вони, як і раніше, стосуються лише дуже специфічних завдань і вимагають купу часу і обчислювальної потужності для навчання.
Якщо робот буде піклуватися про літніх людей, проблеми такої роботи будуть сильно відрізнятися, якщо порівнювати з типовими ситуаціями в процесі навчання. Протягом дня роботи повинні робити багато всього, від приготування чаю до зміни постільної білизни в процесі розмови. Це складні завдання, які стають складніше у комбінації. Не буває двох однакових будинків, а значить роботам доведеться швидко вчитися та адаптуватися до навколишнього середовища. І як це часто буває, якщо живеш з кимось ще, речі мають властивість мігрувати. Роботу доведеться навчитися знаходити їх самостійно.
Один з підходів полягає в тому, щоб розробити робота, здатного навчатися впродовж усього життя, який міг би зберігати знання, засновані на досвіді, і виробити способи їх адаптації та застосування до нових завдань. Після того, як ви навчитеся робити чашку чаю, ці навички можна застосувати і до кави.
Мозок людини навчається протягом всього свого життя, постійно адаптується до складних і мінливих умов і щодня вирішуючи широке коло проблем. Моделювання того, як люди навчаються, могло б допомогти в розробці роботів, з якими ми можемо взаємодіяти природним чином, ніби з іншою людиною.
Зміст

  • 1 Моделювання розвитку дитини для навчання робота
  • 2 Вчимося граючи

Моделювання розвитку дитини для навчання робота
Перше питання, яке потрібно задати, коли починаєш моделювати людей: з чого почати? Алан Тьюринг, відомий математик і піонер штучного інтелекту, одного разу сказав:
Він порівняв мозок дитини з порожньою блокнотів, яку можна наповнити в процесі освіти і розробити інтелектуальну дорослу «систему». Але яким повинен бути вік дитини для моделювання? Які знання і навички потрібно закладати спочатку?
Новонароджені діти дуже обмежені в тому, що можуть робити і як сприймають світ довкола себе. М’язової сили в шиї дитини недостатньо, щоб підтримувати голівку, і він не навчився контролювати свої ручки і ніжки.
Почати з нульового місяці — такий крок може сильно обмежити робота. Але фізичні обмеження дитини насправді допомагають йому зосередитися на вирішенні невеликого підкласу задач, наприклад, він вчиться співвідносити свої очі з тим, що чує і бачить. Ці кроки на початкових етапах побудови моделі дитини вибудовують його тіло ще до того, як він почне розуміти складність світу навколо.
Інженери застосували подібні обмеження на роботу, спочатку заблокувавши рух різних суглобів, щоб імітувати відсутність м’язового контролю. Також вони скорегували зображення з камери робота, щоб він «бачив» світ очима новонародженої — з розмиванням і слабкою периферією. Замість того, щоб говорити роботу, як йому рухатися, йому дозволили з’ясувати це самостійно. Плюсом тут стало те, що по мірі змін калібрування, або по мірі пошкодження кінцівок, робот буде здатний адаптуватися до цих змін і продовжувати роботу.
Вчимося граючи
Дослідження показали, що завдяки застосуванню обмежень у процесі навчання, збільшується не тільки швидкість, з якою купуються нові знання та навички, але також збільшується точність того, що вивчається.
Надаючи роботу контроль над зняттям обмежень — даючи йому контроль над суглобами і покращуючи його зір — можна домогтися того, що робот сам буде контролювати свою швидкість навчання. Вчені змоделювали «дитини» перші 10 місяців його зростання. По мірі того, як робот навчався співвідносити руху і одержувану сенсорну інформацію, він знаходив стереотипну поведінку, що спостерігається у немовлят — на зразок того, коли діти проводять тривалі періоди часу, дивлячись на свої руки під час руху.
Коли робот вчиться координувати своє власне тіло, наступна важлива віха, яку він проходить, він починає розуміти навколишній світ. Гра — це важлива частина навчання дитини. Вона допомагає йому досліджувати навколишнє середовище, тестувати різні можливості і вивчати результати.
Спочатку це може бути щось просте, начебто стукати ложкою по столу або покласти в рот який-небудь предмет. Але потім це переростає в будівництво вежі з кубиків або приміщення об’єктів у відповідні отвори. Всі ці дії створюють досвід, який в подальшому забезпечить основу для навичок, таких як пошук правильного ключа для відкриття замку і тонкої моторики, щоб вставити ключ у замкову щілину, а потім повернути його.
У майбутньому використання цих методів дасть роботам засоби для навчання і адаптації до складних умов і завдань, які люди приймають як належне в повсякденному житті. Одного разу роботи зможуть допомагати літнім людям, але навчати їх зможуть навіть діти в дитячому саду.