Исследователи из Института Макса Планка обучили костно-мышечную систему машины с помощью искусственного интеллекта и опубликовали статью о своем проекте в Nature Machine Intelligence.
У людей обычно проходит около года, прежде чем дети делают первые шаги, в том числе из-за сложностей походки на двух ногах. У наших четвероногих друзей все происходит быстрее. Обычно они осваивают основные движения за несколько часов, дней или недель.
Чтобы лучше понять этот процесс, команда исследователей Института интеллектуальных систем решила его воспроизвести. Ученые создали робота-собаку размером с лабрадора и дали ему имя Морти. С помощью искусственного интеллекта устройству пришлось самому научиться ходить — и с немалым успехом.
Была использована цифровая нейронная сеть в сочетании с алгоритмом оптимизации и программной моделью спинного мозга, созданной для имитации естественных рефлексов. Система предназначена для стабилизации и перемещения робота. При этом учитываются указанные рефлексы и согласовываются данные с датчиков ног и от управления двигателями и гидравликой.
Предполагалось, что система должна учиться на своих собственных ошибках, например, когда Морти после нескольких попыток продолжит спотыкаться. С помощью генерации моделей - основной функции мозга человека и животных - он попытается выучить гармоничную последовательность плавных движений, которая отвечает заданным целям. И это сработало, уже через час робот-собака смог стабильно ходить.
Вначале Морти не знал, как работают его ноги и не представлял их анатомии. Это была просто рефлекторная система, как у животных, обладающих ею с рождения благодаря нервным узлам в спинном мозге. Робот должен был тренироваться, чтобы эффективно координировать свои конечности и сохранять равновесие во время движения.
Следует отметить, что энергопотребление процессора при ходьбе Морти составляет всего пять ватт. Выпускаемые промышленностью четвероногие роботы, которые в значительной степени зависят от сложной аппаратуры управления, имеющей точную информацию об анатомии машины, потребляют значительно больше энергии (до нескольких сотен ватт).
