Обучение роботов
Обучение роботов (англ. Robot learning) — область исследований на стыке машинного обучения и робототехники. Она изучает методы, позволяющие роботам приобретать новые навыки или адаптироваться к окружающей среде с помощью алгоритмов обучения. Физическое воплощение робота, функционирующего в реальном мире, сопряжено как с особыми трудностями (например, высокая размерность, требования реального времени для сбора данных и обучения), так и с возможностями для управления процессом обучения (например, сенсомоторные синергии, моторные примитивы).
Примерами навыков, которые развиваются посредством алгоритмов обучения, являются сенсомоторные умения, такие как передвижение, захват, активная категоризация объектов, а также интерактивные навыки, например, совместное манипулирование объектом с человеком, и языковые умения, такие как осмысленное и ситуативное понимание человеческой речи. Обучение может происходить как путём автономного самоисследования, так и под руководством человека, например, при обучении робота посредством имитации.
Обучение роботов тесно связано с такими направлениями, как адаптивное управление, обучение с подкреплением, а также развивающаяся робототехника, которая рассматривает проблему автономного пожизненного освоения набора умений. В то время как машинное обучение часто используется в алгоритмах компьютерного зрения в робототехнике, такие применения обычно не называют «обучением роботов».
Обучение по имитации
Многие исследовательские коллективы разрабатывают методы, при которых роботы учатся посредством имитации. Это включает различные техники обучения на основе демонстрации (иногда называемого также «программирование по демонстрации») и обучение через наблюдение.
Обмен освоенными навыками и знаниями
В рамках проекта «Вызов миллиона объектов» под руководством Стефани Теллекс, ставится задача создать роботов, которые научатся определять и манипулировать простыми предметами, а затем загружать собранные данные в облако для анализа и использования другими роботами[1].
RoboBrain — это движок знаний для роботов, который может свободно использовать любое устройство, выполняющее задачу. База данных наполняется новой информацией о задачах, выполняемых роботами, с помощью поиска в интернете, интерпретации естественного языка, изображений, видео, распознавания объектов, а также во время взаимодействия. Проект возглавляет Ашутож Саксена (англ. Ashutosh Saxena) из Стэнфордского университета.[2][3]
RoboEarth — проект, описываемый как «Всемирная паутина для роботов», представляет собой сеть и репозиторий, в котором роботы могут обмениваться информацией и учиться друг у друга, а также облачную платформу для выполнения ресурсоёмких вычислений. В проекте участвуют исследовательские центры пяти ведущих университетов Германии, Нидерландов и Испании, при поддержке Европейского союза.[4][5][6][7][8]
Исследовательские подразделения Google — Google Research (англ. Google Research), DeepMind и Google X — приняли решение разрешить своим роботам делиться опытом друг с другом.[9][10][11]
Модели «зрение-язык-действие»
Исследовательские коллективы и компании разрабатывают модели «зрение-язык-действие», а также основные модели, реализующие робототехническое управление за счёт сочетания анализа изображений и языковых средств. Ведущими участниками этого направления являются Google DeepMind, Figure AI и Hugging Face.
Примечания
Ссылки
- Технический комитет IEEE по обучению роботов (официальный сайт IEEE)
- Технический комитет IEEE по обучению роботов (сайт участников комитета)
- Обучение роботов в Институте интеллектуальных систем Макса Планка и Техническом университете Дармштадта
- Обучение роботов в лаборатории вычислительного обучения и моторного управления
- Обучение гуманоидных роботов в Научно-исследовательском центре передовых телекоммуникаций (ATR) (на японском и английском)
- Лаборатория алгоритмов и систем обучения EPFL (LASA)
- Обучение роботов в лаборатории когнитивной робототехники Юргена Шмидхубера (англ. Juergen Schmidhuber) в IDSIA и Техническом университете Мюнхена
- Проект "Гуманоид": Петер Нордин, Технологический университет Чалмерса
- Группа FLOWERS, INRIA и Ensta ParisTech, Франция: Автономное пожизненное обучение в развивающейся робототехнике
- CITEC, Университет Билефельда, Германия
- Лаборатория Асэда, отдел адаптивных машин, инженерный факультет, Университет Осаки, Япония
- Лаборатория перцептуальной робототехники, Университет Массачусетса в Амхерсте, США
- Центр робототехники и нейросетей, Университет Плимута, Великобритания
- Лаборатория обучения роботов, Университет Карнеги — Меллон
- Проект "Обучение гуманоидных роботов", Боннский университет
- Система Skilligent для обучения роботов и координации поведения (коммерческий продукт)
- Курс по обучению роботов, Корнеллский университет
- Лаборатория обучения и взаимодействия роботов, Итальянский технологический институт
- Обучение с подкреплением для робототехники (архив на 8 октября 2018 г.), Технологический университет Делфта