'Nog tien jaar wachten op huishoudrobot'

Wetenschappers van verschillende technische disciplines binnen de gerenommeerde Stanford University hebben zich verenigd in het Stanford Artificial Intelligence Robot (Stair)-project, dat de binnen de kunstmatige intelligentie klassieke Shakey-robot uit de jaren zestig van de vorige eeuw van een update moet gaan voorzien. Shakey was de eerste robot waarin het oplossen van problemen was gecombineerd met het vermogen om te bewegen en de omgeving waar te nemen, en was volgens de Stanford-onderzoekers gelijk het laatste serieuze project waarin die zaken samenkwamen. De bejaarde robot opereerde in een 'blokkenwereld' en kon getypte commando's uitvoeren zoals 'push the block off the platform'. Het project dat tot Shakey's opvolger dient te leiden moet binnen tien jaar de technologie zover hebben gebracht dat 'het nuttig is om een robot in ieder huis en kantoor te zetten', aldus de onderzoekers.

Shakey the Robot

'Stel je voor dat na een feestje je robot binnenkomt en de kamer opruimt, de kopjes vindt die je gasten achter de bank hebben laten vallen, het afval verzamelt en opruimt en de vaatwasser vult', zo drukt projectleider Andrew Ng de mission statement van het STAIR-project uit. De huiskamer opruimen is een van van de vier taken die het team zich ten doel heeft gesteld. De andere zijn het halen van een persoon of object binnen een kantoorruimte na mondelinge instructie, een rondleiding geven in een veranderende omgeving en het inelkaar zetten van een Ikea-boekenkast met verschillende stukken gereedschap. Daartoe moeten verschillende technieken worden samengebracht, op gebieden zoals spraak- en beeldverwerking, navigatie, leren en redeneren. Het grootste probleem zit in het onafhankelijk maken van de robot van vaststaande scenario's. 'Een bord op een vingertop rond laten draaien is een te programmeren probleem, maar een onbekend type kopje herkennen en oppakken is allerminst een eenvoudige opgave', aldus Ng.

De onderzoekers hebben een algoritme ontworpen dat een eerste prototype, dat niet meer beslaat dan een robotarm, een camera en een laptop, in staat stelt om objecten te selecteren die een zekere gelijkenis vertonen met objecten uit een trainingsverzameling met alledaagse zaken als sleutels, schroevendraaiers en rollen plakband. De robot moet vijf verschillende soorten objecten op kunnen pakken: een kopje, een potlood, een baksteen en een cocktailglas, waarbij het algoritme de beste locatie bepaalt om het object vast te pakken, zoals het kop-oortje of het midden van het potlood. 'De robot slaat een paar afbeeldingen van het object op en trekt conclusies gebaseerd op een 3d-analyse, en pakt het ding vervolgens op', verduidelijkt Ng. 'De plakbandrol lijkt een beetje op het oor van een kopje maar heeft ook overeenkomsten met een boek. Het algoritme formuleert de beste locatie gebaseerd op eerdere ervaring en vertelt de arm waar die heen moet', zo voegt de wetenschapper eraan toe.

Een aantal Stair-teamleden met de proto-vaatwasmachine-inruimer