Il robot impara a capire se stesso senza l’assistenza umana
Gli ingegneri della Columbia University School of Engineering and Applied Science hanno creato il primo robot in assoluto in grado di apprendere da zero un modello dell’intero corpo, il tutto senza l’assistenza umana.
Lo studio è stato pubblicato su Science Robotics .
Insegnare il Robot
I ricercatori hanno mostrato come il robot può creare un modello cinematico di se stesso e utilizzare un modello personale per pianificare il movimento, raggiungere obiettivi ed evitare ostacoli in un’ampia gamma di situazioni. Potrebbe anche riconoscere e compensare automaticamente i danni al suo corpo.
Un braccio robotico è stato posizionato all’interno di un cerchio di cinque videocamere in streaming e il robot si è guardato attraverso le videocamere mentre ondeggiava liberamente. Si è mosso e si è contorto per apprendere esattamente come si muoveva il suo corpo in risposta a diversi comandi motori e, dopo tre ore, si è finalmente fermato. La rete neurale profonda interna del robot ha quindi finito di apprendere la relazione tra l’azione motoria del robot e il volume occupato nel suo ambiente.
Hod Lipson è professore di ingegneria meccanica e direttore del Creative Machines Lab della Columbia.
“Eravamo davvero curiosi di vedere come si immaginava il robot”, ha detto Lipson. “Ma non puoi semplicemente sbirciare in una rete neurale, è una scatola nera.”
I ricercatori hanno lavorato su diverse tecniche di visualizzazione prima che l’immagine di sé emergesse gradualmente.
“Era una sorta di nuvola tremolante che sembrava inghiottire il corpo tridimensionale del robot”, ha continuato Lipson. “Mentre il robot si muoveva, la nuvola tremolante lo seguiva dolcemente.”
L’automodello del robot era accurato per circa l’1% del suo spazio di lavoro.
I robot possono essere senzienti?
Potenziali applicazioni e progressi
Consentendo ai robot di modellarsi da soli senza l’assistenza umana, gli esperti possono ottenere un’ampia gamma di progressi. Innanzitutto, consente di risparmiare manodopera e consente al robot di monitorare la propria usura, rilevando e compensando eventuali danni. Gli autori affermano che questa capacità aiuterà i sistemi autonomi a essere più autosufficienti. Un esempio che danno è quello di un robot di fabbrica, che potrebbe utilizzare questa capacità per rilevare che qualcosa non si sta muovendo subito prima di chiamare l’assistenza.
Boyuan Chen è il primo autore dello studio. Ha guidato il lavoro ed è ora assistente professore alla Duke University.
“Noi umani abbiamo chiaramente una nozione di sé”, ha detto Chen. “Chiudi gli occhi e prova a immaginare come si muoverebbe il tuo corpo se dovessi fare qualche azione, come allungare le braccia in avanti o fare un passo indietro. Da qualche parte all’interno del nostro cervello abbiamo una nozione di sé, un modello di sé che ci informa quale volume delle nostre immediate vicinanze occupiamo e come quel volume cambia mentre ci muoviamo.
Lipson ha lavorato per anni per trovare nuovi modi per dare ai robot una qualche forma di questa consapevolezza di sé.
“L’auto modellazione è una forma primitiva di autocoscienza”, ha spiegato. “Se un robot, un animale o un essere umano ha un automodello accurato, può funzionare meglio nel mondo, può prendere decisioni migliori e ha un vantaggio evolutivo”.
I ricercatori hanno riconosciuto i vari limiti e rischi connessi alla concessione di autonomia alle macchine attraverso l’autoconsapevolezza e Lipson si assicura che il tipo specifico di autoconsapevolezza in questo studio è “banale rispetto a quello degli esseri umani, ma da qualche parte devi iniziare . Dobbiamo procedere lentamente e con attenzione, in modo da poter raccogliere i frutti riducendo al minimo i rischi”.
