Роботы, способные к обучению: умные машины будут заботиться о нас в старости, но для этого они должны «учиться» у детей

Ученые добились огромного прогресса в обучении роботов. Хотя технологии и несут очевидные преимущества, несут они также и риск....

Уже много десятилетий все человечество мечтает о человекоподобных роботах, способных не только воспроизводить заложенные в них программы, но и обучаться. С каждым годом эта странная мечта становится все ближе, так как многочисленные лаборатории по всему миру целенаправленно работают над ее воплощением разными способами.

Помощь и забота

Очень может быть, что совсем скоро роботы окажутся в наших домах, чтобы помогать по хозяйству и заботиться о тех, кто нуждается в помощи и опеке. В первую очередь речь идет о детях и стариках.

Однако для того, чтобы это стало реальностью, роботам еще предстоит многому научиться. Ведь исполнять действия, о которых мы даже не задумываемся, роботам все еще сложно. Но прогресс есть. Многие машины действительно способны осуществлять даже сложные операции, но им для этого требуется невероятное количество вычислительных мощностей для самообучения.

Если робот действительно окажется в доме, где он должен будет заботиться о стариках, то диапазон выполняемых им задач будет значительно обширней учебных задач, с которыми он может справиться сегодня. В течение дня робот должен будет готовить чай, менять белье и, разумеется, разговаривать, ведь общение одна - из самых важных функций при заботе об одиноком человеке.

Теперь о сложностях

Все дома разные, а это значит, что роботу придется адаптироваться к окружающей его действительности, то есть очень быстро обучаться. А для того чтобы привыкнуть к новому жилищу, даже человеку требуется время. Предполагается, впрочем, что робот будет справляться с этой задачей быстрее человека. Однако никакие вещи не находятся постоянно на своих местах, поэтому роботу-сиделке придется ориентироваться на ходу, чтобы отыскать их.

Один из наиболее перспективных подходов состоит в том, чтобы построить робота, способного к постоянному самообучению на основе данных, полученных им на собственном опыте. Такой робот сможет адаптироваться к изменяющимся условиям и научившись единожды готовить чай, будет использовать свои знания, чтобы приготовить кофе по той же схеме.

Один из лучших обучающихся агентов, известных ученым, это человеческий ум. Он способен обучаться на протяжении всей своей жизни, адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям и ежедневно решать самые разнообразные задачи. Понимание того, как устроен процесс обучения у человека, позволит ученым создать систему, которая поможет роботам взаимодействовать друг с другом похожим образом и обучаться друг у друга, а также передавать опыт.

Учиться у детей

Наука и искусство, созданные человеком, часто черпают вдохновение и технические приемы у природы. В случае с обучением стоит сложный вопрос: с чего начинать?

Алан Тьюринг считал, что вместо того, чтобы пытаться создать программу, имитирующую разум взрослого человека, следует посмотреть на детей, ведь они очень быстро вынуждены осваиваться в совершенно незнакомом мире. Но ребенка какого возраста следует имитировать? С каких знаний и навыков должно начинаться создание нового робота?

Начало начал

Новорожденные очень ограничены в том, как они могут взаимодействовать с окружением. Мышечная сила младенца мала настолько, что он не может самостоятельно держать голову и не умеет контролировать точность движений собственных рук и ног.

Начиная с нулевого месяца робот может оказаться очень ограниченным, но такие же ограничения у ребенка способствуют эффективному решению многочисленных задач. В первую очередь таких, как координация движений глаз со слухом. Такие маленькие шаги создают основу для построения ребенком образа собственного тела.

Наложив подобные ограничения на робота, мы можем помочь ему самостоятельно научиться двигаться, вместо того, чтобы закладывать в него уже готовую информацию. Предполагается, что с течением времени робот сможет снимать ограничения, проходя калибровку.

Обучение через игру

Исследования показывают, что применение таких ограничений не только повышает скорость обучения, но и увеличивает точность усваиваемых данных. Получая контроль над ограничениями, робот также может изменять скорость усвоения данных.

Ученые смоделировали процесс обучения у ребенка в первые десять месяцев жизни и результат оказался впечатляющим. По мере того, как робот начинает овладевать собственным телом, ему придется больше внимания уделять миру, окружающему его. Для того чтобы упростить процесс адаптации, ученые предлагают использовать игру. Ребенку игра позволяет попробовать новые модели поведения в безопасном пространстве и сравнить получившийся результат с запланированным.

Даже самые простые действия, такие как управление ложкой или строительство пирамид из кубиков создают условия для накопления необходимого минимального опыта, на основе которого в последствии будет осуществляться обучение более сложным процессам.

Что роботы умеют сегодня?

Хотя внешнее сходство с человеком и является важной частью робота-няньки, не меньшее значение имеет и программное обеспечение. Уже сегодня искусственный интеллект в виде нейросетей способен к серьезному обучению. Нейросети могут писать книги и музыку в подражание их авторам, а также создавать произведения визуального искусства, востребованные на рынке.

На складах многочисленных торговых корпораций уже трудятся миллионы обучающихся роботов-грузчиков и сортировщиков. Кроме того, роботы научились сортировать и упаковывать продукты питания и даже собирать урожай. Однако не создает ли подобный прогресс проблем для человека?