17.10.2018
Редакция Naked Science

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, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

4 декабря
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

Сегодня, 12:13
Сергей Васильев

Экзопланета Gliese 367b вращается крайне близко к своей звезде, делая полный оборот за несколько земных дней: из-за тесного соседства она потеряла легкие оболочки, и большую часть ее занимает плотное ядро.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: