Boston Dynamics a Toyota učia humanoida Atlas ako sa učiť

Hardvér humanoidných robotov, verte tomu alebo nie, je už pravdepodobne dosť dobrý. Viac ako desaťročná práca v spoločnosti Boston Dynamics priniesla nielen neuveriteľne atletického a schopného hydraulického robota Atlas, ale aj množstvo nových komerčných konkurentov. Tieto pozoruhodné telá humanoidných robotov sa budú naďalej zlepšovať, ale už sú dosť dobré na to, aby vykonávali všetky druhy užitočnej práce.

Problémom je však stále softvér. Ak potrebujete kódovací tím, aby naučil robota novému správaniu, je sotva lepší ako dnešné konvenčné výrobné roboty. Ale vyvinúť univerzálneho humanoidného robota, ktorý rozumie svetu a ako s ním flexibilne a adaptabilne interagovať, je obrovská úloha.

Odpoveď je, samozrejme umelá inteligencia. Ale aj tú je potrebné trénovať na množstve údajov. Modely ChatGPT, Grok, Llama a Claude ťažia zo šialeného množstva údajov, ktoré ľudstvo nazhromaždilo v priebehu storočí. Veľké jazykové modely (Large Language Model - LLM) pokročili tak rýchlo, pretože jazyk je vysoko komprimovaná reprezentácia reality, stlačená na také malé veľkosti súborov, že je možné ich spracovať obrovské množstvo.

K dispozícii je však oveľa menej údajov, ktoré pomáhajú robotom naučiť sa základy pohybu – okrem videa, ktoré nehovorí celý príbeh o tom, prečo niekto urobil aký pohyb. A naozaj sa potrebujú učiť veci od základov. Odtiaľ pochádza myšlienka „veľkého modelu správania“ alebo Large Behavior Model – LBM. Čo je spôsob, akým si roboty pomaly vytvárajú základné pohyby, ktoré môžu použiť na interakciu so svetom, a kombinujú ich do zložitejších pohybov slúžiacich úlohe alebo cieľu. Je to podobný spôsob, akým LLM vyvinuli „porozumenie“ ľudskej reči a naučili sa s nami komunikovať.

V podstate tím z Výskumného inštitútu Toyota vyvinul systém teleprezencie, ktorý umožňuje ľudským operátorom „riadiť“ robotické ramená, pozerať sa cez okuliare VR napájané z kamier robota, aby videli presne to, čo vidí robot, a operátori sú vybavený haptickými rukavicami, aby mohli tiež cítiť, to čo hmatové senzory robota môžu cítiť.

Potom, s ľudským operátorom obmedzeným na presnú sadu „zmyslov“, ktoré má robot, sa pustili do robenia množstva úloh, mnohé z nich v kuchynskom prostredí. Strávili niekoľko hodín robením tej istej úlohy znova a znova z rôznych východiskových bodov, opravovali svoje chyby, ak ich urobili, a každý pokus označili za úspešný alebo neúspešný.

Odtiaľ by roboti strávili nejaký čas „premýšľaním“ o probléme, efektívne by spúšťali milióny rôznych simulácií úlohy, pričom by pridávali náhodné premenné a počiatočné body, pričom by zakaždým hodnotili svoj vlastný výkon podľa vlastného chápania spôsobov úspechu a zlyhania.

A nakoniec sa to podarilo. Tím naučil svoje robotické ramená viac ako 60-tim komplexným správaním do septembra minulého roka. Výskumníci uviedli, že často strávili popoludnie pilotovaným tréningom, potom sa vrátili domov, zatiaľ čo systém učenia správania cez noc spustil svoje simulácie, potom sa ráno objavili, aby zistili, že roboti sú teraz schopní vykonať túto úlohu a to pomerne flexibilným spôsobom.

Bol to však tiež dosť obmedzený výskum, ktorý sa robil skôr pomocou párov robotických ramien než celých tiel.

No, to sa čoskoro zmení. Spoločnosť Boston Dynamics je absolútnym zlatým štandardom vo výskume robotiky, a to už desaťročia. Starý hydraulický humanoid Atlas sa stal jedným z najprelomovejších a najvýznamnejších strojov v histórii robotiky.

A rovnako na tom bude plne elektrický nový Atlas, ktorý mal svoj verejný debut len pred piatimi mesiacmi. Tento pozoruhodný vývoj stratil časť výbušnej sily, ktorá z pôvodného Atlasu urobila takého výnimočného gymnastu, ale vynahradil to plne otočnými kĺbmi po celom tele, ktoré umožňujú voľnú rotáciu v bokoch, ramenách, páse, krku, bicepsoch a stehná, takže ktorákoľvek časť jeho tela môže byť otočená akýmkoľvek smerom.

Je to skutočne pozoruhodne vyzerajúci robot, no za posledných päť mesiacov sme z nového Atlasu videli len veľmi málo, aby sme mohli presne určiť, kde sa nachádza a aké sú jeho súčasné schopnosti. Dnešné správy sú teda veľmi vzrušujúce. Nespochybniteľní veľmajstri hardvéru humanoidných robotov, ktorí sa spojili s popredným tímom vo vývoji LBM s cieľom posunúť užitočné schopnosti humanoidných robotov.

„Nikdy nebolo vzrušujúcejšie obdobie pre robotický priemysel a tešíme sa na spoluprácu s Výskumným inštitútom Toyota na urýchlení vývoja univerzálnych humanoidov,“ hovorí Robert Playter, generálny riaditeľ Boston Dynamics. „Toto partnerstvo je príkladom dvoch spoločností so silnou základňou výskumu a vývoja, ktoré sa spojili, aby pracovali na mnohých zložitých výzvach a vytvorili užitočné roboty, ktoré riešia problémy v reálnom svete.“

„Nedávne pokroky v oblasti umelej inteligencie a strojového učenia majú obrovský potenciál pre rozvoj fyzickej inteligencie,“ dodáva Gill Pratt, hlavný vedec spoločnosti Toyota a generálny riaditeľ Výskumného inštitútu Toyota. „Príležitosť implementovať našu najmodernejšiu technológiu umelej inteligencie na hardvér Boston Dynamics mení hru pre každú z našich organizácií, keďže pracujeme na rozširovaní ľudí a zlepšovaní kvality života.“

Cieľom partnerstva je rýchlo vyvinúť modely celotelového správania pre robota Atlas, ale aj pre iné humanoidné platformy, s ktorými môže Výskumný inštitút Toyota pracovať. Bude zaujímavé vidieť, aké rôzne druhy telepresenčného tréningového hardvéru sa týkajú tohto problému, pretože Atlas je oveľa zložitejší ako jednoduché bimanuálne nastavenia, s ktorými Výskumný inštitút Toyota pôvodne pracoval.