MİT’in 3. Binanın bodrum katında, bir robot bir sonraki hamlesini dikkatlice düşünüyor. Yavaşça bir blok kuleye çarpar, kuleye çarpmadan çıkarılacak en iyi bloğu arar, yalnız, yavaş hareket eden, ama şaşırtıcı derecede çevik bir Jenga oyununda.
MIT mühendisleri tarafından geliştirilen robot, yumuşak kulesi, kuvvet algılayıcı bir bileklik ve her biri kuleyi ve bireysel bloklarını görmek ve hissetmek için kullandığı harici bir kamera ile donatılmıştır.
robot robotu dikkatlice bir bloğa doğru iterken, bir bilgisayar kamera ve manşetinden görsel ve dokunsal geri bildirim alır ve bu ölçümleri robotun daha önce yaptığı hareketlerle karşılaştırır. Ayrıca, bu hamlelerin sonuçlarını – özellikle, belirli bir düzende ve belirli bir kuvvetle itilen bir bloğun başarılı bir şekilde çıkartılıp çıkartılmadığını dikkate alır. Gerçek zamanlı olarak, robot kulenin düşmesini engellemek için itmeye devam etmeyi veya yeni bir bloğa hareket etmeyi öğrenir.
Jenga oyun robotunun detayları bugün Science Robotics dergisinde yayınlandı. Walter Henry Gale Kariyer Geliştirme Asistanı, MIT'deki Makine Mühendisliği Bölümü'nden Profesör olan Alberto Rodriguez, robotun önceki sistemlerde elde edilmesi zor olan bir şey olduğunu gösterdiğini söyledi: sadece bir görevi yerine getirmenin en iyi yolunu hızlıca öğrenme yeteneği görsel ipuçlarından, bugün yaygın olarak çalışıldığı gibi, aynı zamanda dokunsal, fiziksel etkileşimlerden de.
“Daha bilişsel görevlerin veya satranç ya da Go gibi oyunların aksine, Jenga'nın oyununu oynamak aynı zamanda parçaları araştırmak, itmek, çekmek, yerleştirmek ve hizalamak gibi fiziksel becerilerde ustalık gerektirir. Blokları nasıl ve ne zaman hareket ettireceğinizi öğrenmek için kuleye gitmeniz ve dokunmanız gereken interaktif algı ve manipülasyon gerektirir ”dedi. “Bu simülasyonu çok zor, bu yüzden robotun gerçek dünyada, gerçek Jenga kulesi ile etkileşime girerek öğrenmesi gerekiyor. Temel zorluk, nesneler ve fizik hakkındaki sağduyuyu kullanarak göreceli olarak az sayıda denemeden öğrenmek. ”
He, araştırmacıların geliştirdiği dokunsal öğrenme sisteminin Jenga dışındaki uygulamalarda, özellikle de geri dönüşümlü nesneleri çöp depolama alanından ayırmak ve tüketici ürünlerini bir araya getirmek de dahil olmak üzere, dikkatli fiziksel etkileşime ihtiyaç duyan görevlerde kullanılabileceğini söylüyor.
Rodriguez, “Bir cep telefonu montaj hattında, hemen hemen her adımda, bir çıtçıt veya bir vida vidası hissi, vizyondan ziyade güç ve dokunuştan geliyor” diyor. “Bu eylemler için öğrenme modelleri, bu tür bir teknoloji için ana gayrimenkul.”
Makalenin baş yazarı MIT lisansüstü öğrencisi Nima Fazeli. Ekip ayrıca Miquel Oller, Jiajun Wu, Zheng Wu ve MIT'de beyin ve bilişsel bilimler profesörü Joshua Tenenbaum'u da içeriyor.
Push ve çek
Jenga – Swahili oyunu “inşa” için – 54 dikdörtgen blok, her biri üç bloktan oluşan 18 kattan oluşuyor, her katmandaki bloklar aşağıdaki bloklara dik olarak yerleştiriliyor. Oyunun amacı, dikkatlice bir blok çıkartıp kulenin en üstüne yerleştirmek, böylece tüm yapıya zarar vermeden yeni bir seviye oluşturmaktır.
Bir robotu Jenga oynayacak şekilde programlamak için, geleneksel makine öğrenme programları, bir blok, robot ve kule arasında olabilecek her şeyi yakalamayı gerektirebilir – on binlerce blok çıkartma girişimi olmasa bile binlerce kişiden veri gerektiren pahalı bir hesaplama işi .
Instead, Rodriguez ve meslektaşları, bir robotun insan bilişinden ve oyuna yaklaşma yöntemimizden ilham alarak Jenga oynamayı öğrenmesi için daha verimli bir yol aradılar.
Teknik, endüstri standardı ABB IRB 120 robot kolunu özelleştirdi, ardından robotun ulaşabileceği yerde bir Jenga kulesi kurdu ve robotun ilk önce rastgele bir blok ve iteceği blokta bir yer seçtiği bir eğitim sürecine başladı. Daha sonra bloğu kuleden çıkarmak için küçük bir kuvvet uyguladı.
F her blok girişimi için