Ученые научат роботов самостоятельно воспринимать пространство — Naked Science
17.10.2018
Редакция

Ученые научат роботов самостоятельно воспринимать пространство

Французские исследователи уверены, что независимые роботизированные системы должны научиться воспринимать пространство, не основываясь на человеческом понимании. Для этого они разработали новый подход.

slide1-11
©Wikipedia

Исследователи из Сорбонны и Национального центра научных исследований (НЦНИ) Франции изучили предпосылки упрощенных пространственных понятий в роботизированных системах на основе сенсомоторного потока робота. Их работа, опубликованная в базе препринтов arXiv.org, — часть более крупного проекта, в котором ученые рассматривают, как фундаментальные понятия восприятия (тело, пространство, объект, цвет и так далее) могут быть привиты биологическим или искусственным системам.

 

До этого момента разработки роботизированных систем в основном отображали то, как человек воспринимает мир. Однако из-за этого роботы, ведомые исключительно человеческой интуицией, могут быть ограничены в восприятии тем, что испытывают люди.

 

Чтобы создать полностью автономных роботов, исследователям, возможно, придется отступить от привычных методов и позволить роботизированным агентам развить собственное восприятие мира. По словам команды исследователей из Сорбонны и НЦНИ, робот должен постепенно развить восприятие при помощи анализа сенсомоторного опыта и определения принципов, имеющих смысл.

 

Агент может двигать своими датчиками во внешнем пространстве при помощи мотора. Несмотря на то что конфигурация внешнего агента X может быть идентичной, его сенсорный опыт значительно изменяется в зависимости от структуры окружающей среды / © Laflaquière et al.

 

Александр Терехов, работавший над проектом, и его коллеги показали, что понятие пространства как независимого от среды явления нельзя вывести только при помощи экстероцептивной информации, так как она сильно варьируется в зависимости от происходящего в окружающей среде. Это понятие может быть четче определено при изучении функций, связывающих моторные команды с изменениями внешних — по отношению к агенту — раздражителей.

 

«Важная информация получена из старого исследования известного французского математика Анри Пуанкаре, заинтересованного в том, как математика в общем и геометрия в частности могут возникать в человеческом восприятии, — говорит Терехов. — Он предположил, что синхронность сенсорного ввода может играть решающую роль». 

 

Идею Пуанкаре проще объяснить на простом примере. Когда мы смотрим на какой-то объект, глаз захватывает конкретное изображение, которое изменится, если объект переместится на 10 сантиметров влево. Однако, если мы подвинемся на 10 сантиметров влево, то изображение, которое мы видим, останется практически тем же.

 

Чтобы применить эти идеи к разработке роботизированных систем, ученые запрограммировали виртуальную роботизированную руку с камерой на конце. Робот понимал измерения, получаемые от суставов руки, каждый раз, когда получал изображение.

 

«Объединяя все эти измерения, робот строит абстракцию, математически эквивалентную позиции и ориентации его камеры, даже если у него нет прямого доступа к этой информации, — объясняет Терехов. — Самое главное: пусть это абстрактное понятие и получено на основе изображения, в итоге оно становится независимым от него, а значит, работает для всех окружающих сред. Так и наше понятие пространства не зависит от конкретной сцены, которую мы видим».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Сегодня, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Позавчера, 21:19
Мария Азарова

Руководитель полетов Национального космического агентства США Зебулон Сковилл рассказал, чем обернулся для МКС инцидент с двигателями «Науки».

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: