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  • I robot imparano i compiti dalle persone

    I ricercatori di Stanford stanno testando due framework che, insieme, potrebbe rendere più veloce e più facile insegnare le abilità di base di queste armi robotiche. Credito:Stanford Vision and Learning Lab

    Nel seminterrato del Gates Computer Science Building della Stanford University, si accende uno schermo attaccato a un braccio robotico rosso. Un paio di occhi da cartone animato lampeggia. "Vi presento Bender, "dice Ajay Mandlekar, dottorato di ricerca studente di ingegneria elettrica.

    Bender è uno dei bracci robotici che un team di ricercatori di Stanford sta utilizzando per testare due framework che, insieme, potrebbe rendere più veloce e più facile insegnare le abilità di base dei robot. Il framework RoboTurk consente alle persone di dirigere i bracci del robot in tempo reale con uno smartphone e un browser, mostrando al robot come eseguire attività come raccogliere oggetti. SURREAL accelera il processo di apprendimento eseguendo più esperienze contemporaneamente, essenzialmente permettendo ai robot di imparare da molte esperienze contemporaneamente.

    "Con RoboTurk e SURREALE, possiamo spingere il limite di ciò che i robot possono fare combinando molti dati raccolti dagli umani e accoppiandoli con l'apprendimento per rinforzo su larga scala, " disse Mandlekar, un membro del team che ha sviluppato i framework.

    Il gruppo presenterà RoboTurk e SURREAL il 29 ottobre alla conferenza sull'apprendimento dei robot a Zurigo, Svizzera.

    Gli umani insegnano ai robot

    Yuke Zhu, un dottorato di ricerca studente di informatica e membro del team, ha mostrato come funziona il sistema aprendo l'app sul suo iPhone e agitandola in aria. Ha guidato il braccio del robot – come una gru meccanica in un gioco arcade – a librarsi sopra il suo premio:un blocco di legno dipinto per sembrare una bistecca. Si tratta di un semplice compito pick-and-place che implica l'identificazione di oggetti, raccogliendoli e mettendoli nel cestino con l'etichetta corretta.

    Per gli umani, il compito sembra ridicolmente facile. Ma per i robot di oggi, è abbastanza difficile. I robot in genere imparano interagendo ed esplorando il loro ambiente, il che di solito si traduce in molti movimenti casuali del braccio, o da grandi set di dati. Nessuno di questi è efficiente come ottenere un aiuto umano. Allo stesso modo in cui i genitori insegnano ai figli a lavarsi i denti guidando le mani, le persone possono dimostrare ai robot come svolgere compiti specifici.

    Però, quelle lezioni non sono sempre perfette. Quando Zhu ha premuto forte sullo schermo del suo telefono e il robot ha lasciato la presa, la bistecca di legno colpì il bordo del cestino e cadde rumorosamente sul tavolo. "Gli esseri umani non sono affatto ottimali in questo, "Mandlekar ha detto, "ma questa esperienza è ancora parte integrante per i robot."

    Apprendimento più veloce in parallelo

    Queste prove, anche i fallimenti, forniscono informazioni preziose. Le dimostrazioni raccolte tramite RoboTurk forniranno ai robot le conoscenze di base per avviare il loro apprendimento. SURREAL può eseguire contemporaneamente migliaia di esperienze simulate da persone di tutto il mondo per accelerare il processo di apprendimento.

    "Con SURREALE, vogliamo accelerare questo processo di interazione con l'ambiente, " ha detto Linxi Fan, un dottorato di ricerca studente di informatica e membro del team. Questi framework aumentano drasticamente la quantità di dati da cui i robot possono imparare.

    "I framework gemelli combinati possono fornire un meccanismo per le prestazioni umane assistite dall'intelligenza artificiale in cui possiamo allontanare gli esseri umani da ambienti pericolosi pur mantenendo un livello simile di competenza nell'esecuzione delle attività, " ha detto il borsista postdottorato Animesh Garg, un membro del team che ha sviluppato i framework.

    Il team prevede che in futuro i robot saranno parte integrante della vita quotidiana:aiutare nelle faccende domestiche, eseguire attività di assemblaggio ripetitive nella produzione o completare attività pericolose che possono rappresentare una minaccia per l'uomo.

    "Non dovresti dire al robot di ruotare il braccio di 20 gradi e avanzare di 10 centimetri, " disse Zhu. "Vuoi poter dire al robot di andare in cucina a prendere una mela."


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