Несовершенные творения: почему даже самые умные работы до сих пор являются неуклюжими машинами

Кажется, что революция роботов уже близко, ведь гуманоидные машины уже научились выполнять акробатические трюки, играть в футбол и выполнять некоторую домашнюю работу, как загружать стиральную машину. И кажется, что осталось только усовершенствовать искусственный интеллект, чтобы машины могли работать в реальных условиях. Однако ведущие разработчики роботов знают, что существует гораздо более глубокая проблема, которую до сих пор не удается устранить.

Об этом пишет ScienceAlert.

Компания Sony в своем недавнем призыве к исследовательскому партнерству отметила главную проблему, сдерживающую ее собственные машины. Отмечается, что современные гуманоидные работы и имитирующие животных работы имеют «ограниченное количество суставов». Это создает «разногласие между их движениями и движениями объектов, которых они имитируют, что значительно снижает их ценность».

Проблема дизайна

Основная проблема состоит в том, что гуманоидные роботы обычно проектируются на основе программного обеспечения, которое контролирует все централизованно. Этот подход, ориентированный на «мозг», приводит к физически неестественным машинам.

Например, спортсмен двигается грациозно и эффективно, поскольку его тело – это «симфония» подвижных суставов, гибкого позвоночника и сухожилий, работающих как пружины. гуманоидный робот — это жесткая конструкция из металла и моторов, соединенных суставами с ограниченным количеством степеней свободы.

Чтобы бороться с весом и инерцией своего тела, работы вынуждены ежесекундно делать миллионы крошечных, энергозатратных коррекций, чтобы просто не упасть. Как следствие, даже самые современные гуманоиды могут работать всего несколько часов, прежде чем их батареи разрядятся.

К примеру, робот Optimus от Tesla потребляет около 500 ватт энергии в секунду для обычной ходьбы. Человек для бега использует всего около 310 ватт в секунду. Таким образом, робот тратит почти на 45% больше энергии для выполнения более простой задачи, и это крайне неэффективная работа.

«Физический интеллект»

По мнению экспертов, вся индустрия создания роботов-гуманоидов движется по неверному пути. Неестественные тела требуют сверхмощного компьютерного «мозга» и мощных моторов, что делает роботов более тяжелыми и еще более энергозатратными.

Даже современные работы не могут полностью адаптироваться к реальным условиям. Например, Atlas от Boston Dynamics не может уверенно передвигаться по неровной, мягкой или скользкой поверхности, поскольку его ноги не умеют чувствовать поверхность и соответственно корректировать движения. Он не может протиснуться сквозь густые ветви, потому что его тело не может прогнуться, а затем возвратиться в исходное положение.

Сейчас эта проблема центральна в исследованиях в области «механического интеллекта» (МИ) роботов. Разработчики пытаются создать для роботов «умные тела» и это сверхсложная задача, на решение которой природа потратила миллионы лет.

Поиск решения основан на принципе «морфологического вычисления», что означает, что тела могут выполнять сложные вычисления автоматически.

Например, сухожилия в ноге бегущего зайца действуют как «умные пружины». Они пассивно поглощают удар, когда лапа касается земли, а затем высвобождают энергию для стабильного и эффективного движения, не требуя больших усилий от мышц. Если такие функции будут встроены в руку Optimus, он сможет держать предметы, затрачивая лишь часть энергии, которая нужна сейчас.

Решение состоит не в том, чтобы отказаться от амбициозных форм современных роботов, а в том, чтобы строить их в соответствии с другой философией. Когда тело работа будет физически умным, его мозг-ШИ сможет сосредоточиться на том, что он делает лучше: на стратегии высокого уровня, обучении и взаимодействии с миром.

Будущее робототехники заключается не в борьбе между аппаратным и программным обеспечением, а в их синтезе. Благодаря использованию машинного интеллекта мы можем создать новое поколение машин, которые, наконец, смогут уверенно выйти из лаборатории в наш мир», — подытожили авторы публикации.