I robot che superano test cognitivi come riconoscersi in uno specchio ed essere programmati con un senso umano del tempo stanno mostrando come le macchine vengono modellate per diventare una parte più importante della nostra vita quotidiana.

Nel 2016, per la prima volta in assoluto, il numero di robot nelle case, il militare, negozi e ospedali hanno superato quelli utilizzati nell'industria. Invece di essere concentrati nelle fabbriche, i robot sono una presenza crescente nelle case e nella vita delle persone, una tendenza che probabilmente aumenterà man mano che diventeranno più sofisticati e "senzienti".

"Se portiamo fuori il robot da una fabbrica e in una casa, vogliamo sicurezza, " ha detto il dottor Pablo Lanillos, un assistente professore alla Radboud University nei Paesi Bassi.

E affinché le macchine interagiscano in sicurezza con le persone, devono essere più simili agli umani, esperti come dicono il dottor Lanillos.

Ha progettato un algoritmo che consente ai robot di riconoscersi, in modo simile agli umani.

Una delle principali differenze tra umani e robot è che i nostri sensi sono difettosi, immettendo informazioni fuorvianti nel nostro cervello. "Abbiamo una propriocezione davvero imprecisa (consapevolezza della posizione e del movimento del nostro corpo). Ad esempio, i nostri muscoli hanno sensori che non sono precisi rispetto ai robot, che hanno sensori molto precisi, " Egli ha detto.

Il cervello umano prende queste informazioni imprecise per guidare i nostri movimenti e la comprensione del mondo.

I robot non sono abituati a gestire l'incertezza allo stesso modo.

"In situazioni reali, ci sono errori, differenze tra il mondo e il modello del mondo che ha il robot, "Il dottor Lanillos ha detto. "Il problema che abbiamo nei robot è che quando si cambia qualsiasi condizione, il robot inizia a guastarsi."

All'età di due anni, gli esseri umani possono dire la differenza tra i loro corpi e altri oggetti nel mondo. Ma questo calcolo che può fare un cervello umano di due anni è molto complicato per una macchina e rende loro difficile navigare nel mondo.

Riconoscere

L'algoritmo che il Dr. Lanillos e colleghi hanno sviluppato in un progetto chiamato SELFCEPTION, consente a tre diversi robot di distinguere i loro "corpi" da altri oggetti.

I loro robot di prova includevano uno composto da braccia ricoperte di pelle tattile, un altro con note imprecisioni sensoriali, e un modello commerciale. Volevano vedere come avrebbero risposto i robot, dati i loro diversi modi di raccogliere informazioni "sensoriali".

Un test superato dai robot assistiti da algoritmi è stata l'illusione della mano di gomma, originariamente utilizzato sugli esseri umani. "Abbiamo messo una mano di plastica davanti a te, copri la tua vera mano, e poi inizia a stimolare la tua mano coperta e la mano finta che vedi, " disse il dottor Lanillos.

Entro pochi minuti, le persone iniziano a pensare che la mano falsa sia la loro mano.

L'obiettivo era ingannare un robot con la stessa illusione che confonde gli umani. Questa è una misura di come sono integrati più sensori e di come il robot è in grado di adattarsi alle situazioni. Il dottor Lanillos e i suoi colleghi hanno fatto sperimentare a un robot la mano finta come la sua mano, simile a come farebbe un cervello umano.

Il secondo test è stato il test dello specchio, che è stato originariamente proposto dai primatologi. In questo esercizio, un punto rosso viene messo sulla fronte di un animale o di una persona, poi si guardano allo specchio. umani, e alcuni soggetti animali come le scimmie, prova a strofinare il punto rosso dalla loro faccia piuttosto che dallo specchio.

Il test è un modo per determinare quanto è consapevole di sé un animale o una persona. I bambini umani di solito sono in grado di superare il test entro il loro secondo compleanno.

Il team ha addestrato un robot a "riconoscersi" nello specchio collegando il movimento degli arti nel riflesso con i propri arti. Ora stanno cercando di convincere un robot a cancellare il punto rosso.

Il prossimo passo in questa ricerca è integrare più sensori nel robot e aumentare le informazioni che calcola per migliorare la sua percezione del mondo. Un essere umano ha circa 130 milioni di recettori nella sola retina, e 3, 000 recettori tattili in ogni punta delle dita, dice il dottor Lanillos. Trattare con grandi quantità di dati è una delle sfide cruciali della robotica. "Risolvere come combinare tutte queste informazioni in modo significativo migliorerà la consapevolezza del corpo e la comprensione del mondo, " Egli ha detto.

Migliorare il modo in cui i robot percepiscono il tempo può anche aiutarli a operare in modo più umano, permettendo loro di integrarsi più facilmente nella vita delle persone. Ciò è particolarmente importante per i robot di assistenza, che interagiranno con le persone e dovranno cooperare con loro per raggiungere i compiti. Questi includono robot di servizio che sono stati suggeriti come un modo per aiutare la cura degli anziani.

"Comportamento (umano"), la nostra interazione con il mondo, dipende dalla nostra percezione del tempo, " disse Anil Seth, co-direttore del Sackler Center for Consciousness Science presso l'Università del Sussex, UK. "Avere un buon senso del tempo è importante per qualsiasi comportamento complesso."

Senso del tempo

Il prof. Seth ha collaborato a un progetto chiamato TimeStorm che ha esaminato come gli esseri umani percepiscono il tempo, e come usare questa conoscenza per dare alle macchine un senso del tempo, pure.

Inserire un orologio in un robot non darebbe loro consapevolezza temporale, secondo il prof. Seth. "Gli esseri umani, o animali, non percepiscono il tempo avendo un orologio nella nostra testa, " ha detto. Ci sono pregiudizi e distorsioni nel modo in cui gli umani percepiscono il tempo, lui dice.

Warrick Roseboom, uno scienziato cognitivo anche all'Università del Sussex che ha guidato gli sforzi TimeStorm dell'università, ha creato una serie di esperimenti per quantificare come le persone hanno vissuto il passare del tempo.

"Abbiamo chiesto agli umani di guardare diversi video di pochi secondi fino a circa un minuto e di dirci quanto tempo pensavano che il video fosse, " ha detto Roseboom. I video erano prospettive in prima persona delle attività quotidiane, come passeggiare per il campus o sedersi in un caffè. I soggetti hanno vissuto il tempo in modo diverso dalla durata effettiva, a seconda di quanto fosse occupata la scena.

Utilizzando queste informazioni, i ricercatori hanno costruito un sistema basato sull'apprendimento profondo che potrebbe imitare la percezione della durata del video da parte dei soggetti umani. "Ha funzionato molto bene, " ha affermato il prof. Seth. "E siamo stati in grado di prevedere in modo abbastanza accurato come gli esseri umani avrebbero percepito la durata nel nostro sistema".

Uno degli obiettivi principali del progetto era indagare e dimostrare che macchine e esseri umani lavorano fianco a fianco con le stesse aspettative di tempo.

I ricercatori sono stati in grado di farlo dimostrando i robot che assistono nella preparazione dei pasti, come servire il cibo secondo le preferenze delle persone, qualcosa che richiede una comprensione della percezione umana del tempo, pianificare e ricordare ciò che è già stato fatto.

Il progetto successivo di TimeStorm, Entità, software creato che le aziende possono utilizzare per programmare robot con un senso del tempo per applicazioni come la preparazione dei pasti e la pulizia dei tavoli.

Negli ultimi 10 anni, il campo della consapevolezza dei robot ha compiuto progressi significativi, Il dottor Lanillos dice, e il prossimo decennio vedrà ancora più progressi, con i robot che diventano sempre più consapevoli di sé.

"Non sto dicendo che il robot sarà consapevole quanto lo è un umano, in modo riflessivo, ma sarà in grado di adattare il suo corpo al mondo."