Ключевые выводы
- Новая система может позволить роботу выполнять сложные задачи по обработке теста для приготовления пиццы.
- Исследователи говорят, что этот метод может стать ключом к решению более сложных задач автоматизации.
- В тесте для пиццы удивительно много математики.
Обучение роботов приготовлению отличной пиццы может стать ключом к решению более сложных задач автоматизации.
Исследователи создали роботизированную систему манипулирования, которая использует двухэтапный процесс обучения, позволяющий роботу выполнять сложные задачи по манипулированию тестом. Метод, подробно описанный в новой статье, позволяет роботам делать такие вещи, как резка и размазывание теста или сбор кусочков теста с разделочной доски.
«Это может звучать забавно, но приготовление пиццы - это экстраординарное испытание для роботов», - сказал в интервью Lifewire исследователь ИИ Адриан Зидариц, не участвовавший в исследовании. «Робот смотрит на объекты через камеру, поэтому он должен работать с двухмерными изображениями этого объекта, пытаясь собрать эти изображения вместе в трехмерный объект. Теперь добавьте к этому тот факт, что тесто для пиццы постоянно перемешивается. деформируется, и испытание становится еще более необычным."
Намазывание теста
Роботу сложно работать с деформируемым объектом, таким как тесто, потому что форма теста может изменяться по-разному, что трудно представить уравнением. И создание новой формы из этого теста требует нескольких шагов и использования разных инструментов. Роботу сложно освоить манипуляционную задачу с длинной последовательностью шагов, где есть много возможных вариантов, поскольку обучение часто происходит путем проб и ошибок.
Теперь ученые из Массачусетского технологического института, Университета Карнеги-Меллона и Калифорнийского университета в Сан-Диего говорят, что разработали усовершенствованный метод обучения роботов приготовлению пиццы. Они создали основу для роботизированной системы манипулирования, которая использует двухэтапный процесс обучения, который может позволить роботу выполнять сложные задачи манипулирования тестом в течение длительного периода времени.
Новый метод использует «учительский» алгоритм, который решает каждый шаг, который должен сделать робот, чтобы выполнить задачу. Затем он обучает модель машинного обучения «ученик», которая изучает абстрактные идеи о том, когда и как выполнять каждый навык, который ему нужен во время урока, например, использование скалки. Обладая этими знаниями, система рассуждает о том, как управлять навыками для выполнения всей задачи.
«Этот метод ближе к тому, как мы, люди, планируем свои действия», - сказал Юнжу Ли, аспирант Массачусетского технологического института и один из авторов статьи об этом методе, в пресс-релизе о проекте. «Когда человек выполняет долгосрочную задачу, мы не записываем все детали. У нас есть планировщик более высокого уровня, который примерно говорит нам, какие этапы и какие промежуточные цели нам нужно достичь на этом пути, и затем мы их выполняем."
Пи из пирога
При приготовлении теста для пиццы используется удивительно много математики, сказал Зидариц. Тесто можно описать с помощью алгебраических или параметрических поверхностей.
«Тогда возникает вопрос о выборе формализма для представления деформаций, обычно это набор дифференциальных уравнений», - добавил он. «Здесь все может осложниться, потому что эти дифференциальные уравнения имеют высокую вычислительную сложность. Тесто для пиццы не может быть заморожено в воздухе, пока робот решает, во что оно может быть деформировано на следующем этапе."
Ярив Речес, соучредитель Hyper Food Robotics, которая строит роботизированные магазины быстрого питания, сказал в интервью по электронной почте, что манипулирование тестом для пиццы - сложная задача. Работать с деформируемым объектом, таким как тесто, сложнее, чем с жестким.
Статические объекты исследуются в конце серии действий, в то время как в деформируемых объектах предмет всегда меняет форму и консистенцию - тогда обучение заключается в том, что механизм процесса аннотации должен адаптироваться на лету., - добавил он.
Но недавние достижения в области робототехники могут принести много пользы любителям пиццы, сказал Речес. Обработка пищевых продуктов, сборка, приготовление пищи, подготовка и упаковка часто меняют форму, когда их обрабатывают роботы.
«Интеграция ИИ в процесс приготовления пищи означает, что всеми пищевыми ингредиентами, которые изменяют свое состояние и должны проходить через роботизированные дозаторы, можно управлять с помощью технологий», - добавил Речес.«Например, можно обрабатывать начинки для пиццы, которые нужно наносить, намазывать и даже корректировать на лету, или даже наносить и собирать пирожки для гамбургеров и булочки».
