Социализация роботов: устройство научат узнавать эмоции

Самостоятельно мыслящего робота создают колумбийские ученые. В основу обучения лег метод визуального моделирования поведения. С помощью серии наблюдений робот может прогнозировать поведение субъекта.

Фото с oir.mobi

Теория разума

В журнале Child Development (в переводе с английского «Развитие ребенка») американскими учеными опубликована статья на тему изучения теории разума у детей. Теорией разума называют способность угадывать у других существ разное психическое состояние, цели и планы. Исследование показало – уже в три года ребенок начинает осознавать и анализировать чужие эмоции.

Вопрос о появлении теории разума полностью не изучен. Ученые предполагают, что ее предшественником является обычное «визуальное моделирование поведения». В моделировании поведения участвуют два объекта: «действующее лицо» и «наблюдатель». По причине того, что «наблюдатель» не в силах распознать душевное состояние «действующего лица», он оценивает только его внешнее поведение.

Моделирование поведения стало главной составляющей обучения роботов теорией разума. Десятки исследований были направлены на то, чтобы роботы научились понимать поведение других устройств или человека.

Обучение робота

Ученые Колумбийского университета отделения Компьютерных технологий и Машиностроения разработали новый подход к обучению роботов. Уникальность обучения в том, что оно проходит посредством визуальной обработки без введения каких-либо кодов символической информации и предположений в системе.

А – Экспериментальная установка. На столе: робот-актер, зеленые точки (еда для робота) и красное препятствие. Сверху прикреплен робот-наблюдатель. B – образец входного изображения, видимого наблюдателем. C – образец выходного изображения, созданный наблюдателем. Это изображение включает в себя прогноз траектории движения робота-актера.

Фото с nature.com

На рисунке представлены составляющие эксперимента. В качестве «действующего лица» выступает робот-актер.

Как проходят начальные этапы обучения? Для робота-актера были запрограммированы четыре разных вида передвижения к двум зеленым точкам. Когда он видел две, то шел сначала к самому ближнему. Получалась траектория "плечо" или "зигзаг". В случае, когда одна зеленая точка была скрыта за препятствием, робот либо двигался к видимой, либо оставался на месте.

В течение нескольких часов пока актер совершал разные действия по отношению к еде, «наблюдатель» следил за процессом сверху, при этом для него две точки всегда были в поле зрения. Анализируя полученную информацию, робот-наблюдатель научился угадывать будущие действия робота-актера. Робот не выводит символический ответ, например, какой зеленый кружок будет поглощен, а представляет единый образ в виде картинки.

Механизм действия вы также можете посмотреть на видео:

Успехи эксперимента

Расширив набор обучающих данных, ученые пришли к высокой точности работы «наблюдателя». Способность визуализировать дальнейшие планы робота-актера достигает 98.5% успеха в четырех различных видах деятельности, даже если эта деятельность априори неизвестна.

Ученые предполагают, что визуальное моделирование поведения поможет машинам понимать психические процессы субъектов, а значит – создать социально приспособленных роботов. Также, эти исследования могут пролить свет на происхождение социального интеллекта.

URL: http://babr24.com/?IDE=209359

bytes: 3856 / 3315

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Есения Линней, научный обозреватель.

На сайте опубликовано 61 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии"

Ученые выяснят, сколько пластика таит снег

Ученые Биологического института ТГУ отправляются в экспедицию по Сибирскому федеральному округу длинной в пять тысяч километров. Их цель – определить распространение микропластика в атмосферных осадках и выявить особенности переноса микрочастиц воздушными потоками.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск Россия

204

08.03.2021

Отцы – детям: физики ТГУ и школьники работают вместе

Абаканские старшеклассники участвуют в проекте аспирантки физического факультета ТГУ Влады Чайдоновой. Вместе они разрабатывают инновационный экспресс-метод определения антибиотиков в пищевых продуктах. Школьники помогают делать пробы и описывают результаты в учебных проектах.

Пепел

Наука и технологииМолодежьТомск Хакасия

1338

06.03.2021

А у нас на небе газ: ученые придумали, как утилизировать CO2 из атмосферы

Летом 2020 года научное сообщество потрясла новость о том, что содержание углекислого газа в атмосфере стало рекордным за последние 23 миллиона лет и получило статус серьезной экологической проблемы. Ученые ТПУ вместе с чешскими исследователями нашли метод ее решения.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск

1541

05.03.2021

Климатические изменения затронули сибирскую ель

Научный коллектив красноярских и московских ученых установил, что повышение средних температур в последние годы повлияло на размножение сибирской ели. Высокие температуры изменяют строение органов этого дерева, из-за чего распространение пыльцы может быть нарушено.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияКрасноярск Россия

1850

05.03.2021

Сибирские учёные обезвредят выхлопные газы в городах

Автомобили и работа ТЭЦ являются главными источниками вредных выхлопов в городской среде. Выхлопные газы автомобилей содержат продукты неполного сгорания жидкого топлива (СО, сажа, углеводороды), оксид азота, свинец, бенз(а)пирен.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияРоссия

1793

05.03.2021

Дружба народов: геологи из Иркутска нашли медную руду в Казахстане

Иркутские геофизики во время экспедиции в Казахстане нашли медную руду. Геофизики института «Сибирская школа геонаук» (SSG) ИрНИТУ нашли месторождение медно-порфировых руд в Казахстане. По итогам двухмесячной экспедиции предприятие-заказчик планирует провести заверочное бурение.

Анна Амгейзер

Наука и технологииГеоОбществоИркутск Туркестан

1907

05.03.2021

Древнейшие следы чумы и предков американцев нашли в Сибири

Цель исследования на международном уровне – изучить смешение и миграции народов в течение тысячелетий. В ходе работы ученые заметили на сибирской территории следы палеоэскимосов и самый древний случай заражения людей чумой. Фото с liveinternet.

Есения Линней

Наука и технологииГеоРоссия Байкал Красноярск

2092

04.03.2021

Мой дом — моя крепость: ученые узнали, как сделать дома безопаснее

Ученые Инженерно-строительного института Сибирского федерального университета рассказали, как повысить защиту зданий от проникновения почвенного радона — радиоактивного газа в зданиях.

Пепел

Наука и технологииКрасноярск

1744

03.03.2021

Энергетики – не шутка. Как заработать проблемы с сердцем, употребляя тонизирующий напиток

Последнее исследование техасских ученых очередной раз доказало, что помимо заряда энергии некоторые энергетические напитки оказывают неблагоприятное воздействие на мышечные клетки сердца. В дальнейшем это может вызвать развитие серьезных сердечных заболеваний. Фото с ldlhealth.

Есения Линней

Наука и технологииЗдоровьеМир

1916

03.03.2021

Ледяной гигант откололся в Антарктиде

Айсберг площадью 1270 квадратных километров (почти в пять раз умноженная площадь Иркутска), откололся от шельфового ледника. Британская антарктическая служба (BAS) уже несколько лет ждала такого исхода событий и подготовила все силы, направленные на контроль за этим процессом.

Есения Линней

Наука и технологииГеоПроисшествияМир

2163

02.03.2021

Исследование БИ ТГУ поможет оценить риски возникновения новых эпидемий

Группа ученых ТГУ совместно с российскими и американскими коллегами составила полный перечень мух-вредителей, способных переносить опасные для животных и человека инфекции. Никтерибииды — так называются эти мухи — паразитируют на летучих мышах, что значительные повышает риск инфицирования человека.

Пепел

Наука и технологииЗдоровьеБратья меньшиеТомск Россия

1422

01.03.2021

Выращивание культур на Марсе: как цианобактерии прокормят астронавтов в космосе

Немецкие ученые доказали, что цианобактерии могут интенсивно размножаться, используя газ марсианской атмосферы при низком общем давлении и употребляя в качестве источника питания углерод и азот. Исследование поможет в ближайшее время начать культивацию организмов в условиях безжизненной планеты.

Есения Линней

Наука и технологииМир

1838

01.03.2021

Лица Сибири

Балыбердин Борис

Бурлов Артем

Геевская Ксения

Диденко Николай

Циплин Геннадий

Попов Александр

Журавлев Игорь

Силивончик Александр

Откидач Александр

Трофимова Эльвира