המערכת הווירטואלית שתלמד רובוטים להכין לכם קפה

חוקרים מנסים להפוך עוד חזון שהופיע בסרטי מדע בדיוני למציאות - רובוטים שיסייעו לנו בביצוע מטלות הבית. צוות חוקרים ממעבדת מדעי המחשב והבינה המלאכותית של MIT ומאוניברסיטת טורונטו פיתחו דרך באמצעותה ניתן ללמד רובוטים לבצע עבודות ביתיות שונות.

האתגר איתו התמודדו החוקרים הוא שלרוב, מטלות בית הן מורכבות ומכילות שורה של צעדים רבים. כשאנחנו מכינים לעצמנו סנדוויץ' או כוס קפה, אנחנו מבצעים זאת באופן אוטומטי, מבלי להקדיש לכך מחשבה רבה. אך עבור מחשבים, פקודה כמו הכנת קפה תיתקל בקושי, ויש צורך לפרק את המטלה לצעדים פשוטים יותר - לפתוח את המקרר, להוציא חלב, להרתיח מים, להוציא ספל מהארון וכו'.

צוות החוקרים פיתח מערכת בשם VirtualHome שמטרתה לעזור לרובוט ללמוד את שורת הצעדים שמרכיבים כל מטלה. החוקרים פירטו בתוך המערכת את תת-מטלות שמרכיבות 3,000 פעולות ביתיות שונות, שיכולות להתבצע בחדרים שונים בבית. חביאר פויג, דוקטורנט ב-MIT והכותב הראשי של עבודת המחקר הסביר לפאסט קומפני כי כל שלב כזה מורכב מפעולה, ומאובייקט כלפיו הפעולה מכוונת. "אם אנחנו מדברים למשל על עריכת שולחן, השלבים הם ללכת לארון, לפתוח את הארון, לקחת צלחת, ללכת לשולחן ולשים את הצלחת על השולחן" הסביר.

 איך תלמדו את הרובוט שלכם להכין קפה?

מערכת VirtualHome היא, כפי ששמה מרמז, מערכת וירטואלית. בשלב זה של המחקר, הרעיון הוא לאמן את הרובוטים בסביבה וירטואלית עד שיהיו מיומנים מספיק כדי לפעול בסביבה האמיתית. המערכת מציגה סימולציה תלת ממדית של בית, שמזכירה בסגנונה את המשחק סימס. הפעולות הפשוטות שמרכיבות כל מטלה תורגמו לפקודות פשוטות בשפת קוד, ובאמצעותן הרובוט יכול ללמוד כיצד לבצע מטלות שונות וליישם את מה שלמד בתוך הסימולציה, תוך התחקות אחרי השלבים השונים.

חיזוי פעולות וסיוע לקשישים מוגבלים

בשלב הבא, המטרה של החוקרים היא להצליח ללמד רובוטים איך למלא מטלות מורכבות על ידי צפייה בסרטונים של אנשים שממלאים אותן. בשלב אפילו מתקדם יותר, חוקרים שואפים שהרובוט יוכל לצפות באדם בזמן אמת, ולחזות את פעולותיו הבאות, כדי לסייע לו במקום. "אם למשל הרובוט יראה שאתה מחזיק בקפה, הוא יפתח את המקרר כדי להביא חלב". הסביר פויג למגזין ווירד. לטענת פויג, פיתוח רובוטים שיסייעו במטלות הבית יכול לסייע במיוחד לקשישים או לאנשים שמוגבלים בניידותם.

עבודת ההגדרה שנעשתה במחקר שמפרקת לצעדים אלפי מטלות בית, המובאים בשפה פשוטה, יכולה להביא לכך שגם חברות אחרות שמפתחות רובוטים או עוזרות אישיות ישתמשו במאגר שבנו החוקרים. באמצעות פירוק המטלות לשלבים, גם אחרים יוכלו לפתח פלטפורמות נוספות של רובוטים או מערכות בינה מלאכותית ולספק להם הבנה נרחבת לגבי פעולות שונות.

ניסוי וטעייה בסימולציה רובוטית

גם קבוצת חוקרים ממכון Allen לבינה מלאכותית מפתחת מערכת דומה. המערכת שלהם מגדירה אובייקטים שונים ואת יכולותיהם. היא מסבירה למשל איזה פעולות תנור יכול לעשות ומפרטת את הדרכים השונות בהן הרובוט יכול להיות באינטראקציה עם אותו חפץ (למשל - לפתוח את התנור או להפעיל אותו). החוקרים פיתחו סימולציה וירטואלית של בית, בתוכו הרובוטים יכולים לעבור תהליך של ניסוי וטעייה בתוך הפרמטרים שהוגדרו, עד שיבינו איך לבצע מטלות שונות.