Onderzoekers Berkeley ontwikkelen robot die zichzelf taken aanleert

Onderzoekers van de Universiteit van Californië - Berkeley hebben een robot ontwikkeld die zelf leert hoe hij bepaalde taken moet voltooien. Dat kan dankzij een nieuw 'deep-learning'-algoritme, dat gebruikmaakt van gesimuleerde neurale netwerken.

De onderzoekers schreven twee papers over het project, die ze volgende week woensdag en donderdag zullen presenteren op de International Conference on Robotics and Automation in Seattle. Het voordeel van een robot die gebruikmaakt van 'deep learning' is dat hij niet voor iedere taak opnieuw hoeft te worden geprogrammeerd. In plaats daarvan zorgt de software ervoor dat de robot taken kan leren. Die manier van functioneren moet robots geschikter maken voor gebruik in onvoorspelbare omgevingen. Nu worden robots nog vooral gebruikt in gecontroleerde omgevingen waarin objecten altijd op dezelfde plaats staan, omdat ze zich niet automatisch kunnen aanpassen aan veranderingen in de omgeving.

De onderzoekers werkten met een Personal Robot 2, bijgenaamd Brett of Berkeley Robot for the Elimination of Tedious Tasks. De PR2 is ontwikkeld door Willow Garage, een Californische robotbouwer. Het 133 tot 165cm lange apparaat bestaat uit een uitschuifbare torso met twee grijparmen. In het 'hoofd' zitten onder andere een Microsoft Kinect en een laserscanner. Het 'brein' van het apparaat wordt gevormd door twee quadcore-Intel Xeon-processors met 24GB werkgeheugen.

Het deep-learning-algoritme dat de onderzoekers ontwikkelden, maakt gebruik van convolutional neural networks met 92.000 parameters. Dergelijke algoritmen maken gebruik van gesimuleerde neuronen die elk een klein stukje van de ruwe data verwerken. Doordat de neuronen elkaar deels overlappen, kunnen ze ook grotere patronen herkennen in de data. Convolutional neural networks worden al toegepast in onder andere spraak- en beeldherkenning.

Het algoritme gebruikt camerabeelden en de positie van de scharnierpunten in de armen om realtime-feedback te geven op de voortgang van de taak in de vorm van een score. Bewegingen die de robot dichter bij de uitvoering van de taak brengen, scoren daarbij hoger dan andere bewegingen. Op die manier leert de robot de beste manier om een taak uit te voeren.

De onderzoekers lieten Brett een aantal motorische taken uitvoeren, zoals het schroeven van een dop op een flesje of het op elkaar stapelen van legoblokken. Door het algoritme kon de robot dergelijke taken in ongeveer tien minuten leren, wanneer de onderzoekers hem van tevoren de coördinaten gaven van de verschillende objecten in de omgeving. Wanneer Brett de objecten in de scène zelf moest herkennen, kostte het hem ongeveer drie uur om een taak aan te leren.

De onderzoekers zijn optimistisch over het potentieel van een robot die met deep learning taken aanleert. Ze verwachten dat dergelijke technieken robots op een termijn van vijf tot tien jaar in staat stellen om complexere taken uit te voeren.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (19)

[-Colossalman-]

Iets meer informatie:

PR2 Robot:
Two arms + grippers
Omnidirectional mobile base
Sensor suite (mono-stereo with texture projector, wide field of view color stereo, 5MP camera, tilting LIDAR, base LIDAR, IMU, pan/tilt platform, forearm cameras, gripper tip sensors)
2 x onboard Xeon servers (each server: 8 cores i7, 24GB RAM, 2TB disk)
Power system (onboard chargers, 1.3 kWh battery system)
Full system EtherCAT motion control network
Full system Gigabit Ethernet network with 32GB backplane switch
Dual radio WiFi
Wireless Run-Stop system
Base station

En dat voor maar : $280,000

[Dutch Lion]

Nog meer informatie: de PR2 wordt niet meer gemaakt. Ze verkopen nog de restanten in het magazijn en daarna is het klaar. Service en onderhoud is overgenomen door Clearpath Robotics. Van de week hadden wij iemand van Clearpath op de zaak en die vertelde dit. Schijnt dat ze ook nooit wat verdiend hebben met die PR2. Zie ook https://www.willowgarage.com en http://www.clearpathrobotics.com/

[Reactie gewijzigd door Dutch Lion op 26 juli 2024 13:06]

[Musical-Memoirs]

Alleen hoe kan een Xeon server een i7 hebben.
Bedoelen ze misschien 1 Xeon en 1 i7 processor? Lijkt mij allemaal zo onlogisch... Maar kan ook liggen aan mijn nog gebrekkige kennis, in dat geval graag verheldering.

[koelpasta]

Ik ben best wel benieuwd hoeveel rekenkracht er achter deze robot hangt.

[Ronald_VR]

In de tekst staat :

Het 'brein' van het apparaat wordt gevormd door twee quadcore-Intel Xeon-processors met 24GB werkgeheugen.

Ik neem aan dat je dit dan bedoelt met "rekenkracht"

[Reactie gewijzigd door Ronald_VR op 26 juli 2024 13:06]

[koelpasta]

Op mij komt dat over als slechts de computers om de robot aan te sturen en de sensordata te verwerken. Dat is ook een 'brein' en tweakers maakt in mijn ervaring niet echt onderscheid op dat nivo.

Voorzover ik weet draaien dit soort deep learning algoritmes op supercomputers.
Ik kan het natuurlijk fout hebben maar die 8 xeon cores lijken me wat ondermaats voor de prestaties waar deze setup toe in staat is.

[Ronald_VR]

Full system EtherCAT motion control network
Full system Gigabit Ethernet network with 32GB backplane switch
Dual radio WiFi

Zou kunnen gezien zijn/haar/het netwerkmogelijkheden.

[Verwijderd]

Voorzover ik weet draaien dit soort deep learning algoritmes op supercomputers.

Nee hoor, die draaien op een 'gewone' GPU (GTX 680 of 980 of een Tesla). In het lab waar ik werk doen we er onderzoek naar en hebben we een 9-tal GPU's die we gebruiken voor deep learning.

Deep learning is iets wat je kan huis-tuin-keuken-ontwikkelen.

En in de paper van dit onderzoek staat dat ze <100.000 parameters hebben in hun model (dat is 10-100x minder dan de gemiddelde modellen). Dat zou je nog op een CPU kunnen verwerken. De paper: http://arxiv.org/pdf/1504.00702v1.pdf

[koelpasta]

Aah, ok. Dank voor het verhelderen van de verhoudingen!

[Vaevictis_]

Cornell University had laatst ook een sterk staaltje van deep learning. Een robot die autonoom koffie kan maken. Hierbij was nog wel hulp nodig van het internet, gebruikers kregen een plaatje te zien waarin ze moesten aangeven waarvoor objecten dienen. Vervolgens kan de robot met deze informatie in onbekende omgevingen zelf handelingen uitvoeren door te patronen te herkennen.

http://www.cnet.com/news/...e-taught-by-the-internet/

[StGermain]

Het gevaar is dat slechts één robot iets moet aanleren en dat de andere het dan ook kennen/kunnen. Een beetje zoals bij de Borg dus. Nu nog internet of things en straks mag je nachtmerries hebben over je koffiezet die je in samenwerking met de broodrooster probeert te vermoorden

[SilentDecode]

"Judgement day is coming!"

Zolang Arnold Schwarzenegger maar niet in mijn nek hijgt, vind ik het prima.

[Reactie gewijzigd door SilentDecode op 26 juli 2024 13:06]

[aaquie]

Ik veronderstel dat de 3 hoofdwetten gewoon hardcoded ingebouwd zijn, dus geen probleem

[froggie]

Die veronderstelling is hoogst waarschijnlijk onjuist. Wij (als mens, kijkend naar deze machines) verwachten onvoldoende dat deze vormen van Artificial Narrow Intelligence ooit een bedreiging zullen vormen, waardoor we de veiligheid voor lief nemen. Om precies deze reden maken steeds meer wetenschappers zich zorgen over de roekeloosheid waarmee onderzoek gedaan wordt naar AI.

Lees voor de aardigheid dit artikel eens. Het is lang en ietwat gekleurd, maar het geeft een aardig idee wat de consequenties van AI kunnen zijn; http://waitbutwhy.com/201...ligence-revolution-1.html.

[SilentDecode]

Dat hoop ik inderdaad, maar er zouden altijd wel radicale mensen zijn die ze eruit slopen. You never know.

[Koen Hendriks]

Gaat niet tegen de wetten van robotica in? Of was dat over 'voortplantig'

[aileron]

A.I. is de laatste tijd wel erg in het nieuws. vooraanstaande mensen die waarschuwen voor A.I..
Films als Ex Machina, Transcendence en Chappie die de laatste tijd zijn uitgekomen die over A.I. gaan en eigenlijk allemaal ingaan op de gevaren van A.I.

Al best veel angst voor iets dat nog niet bestaat, maar blijkbaar staat het er wel aan te komen en deze robot van Berkeley toont wel aan dat we steeds een stapje dichterbij komen.

[Reactie gewijzigd door aileron op 26 juli 2024 13:06]

[HanslH]

Filmpje werkt niet chrome / ff (advertentie wel).

[Manke]

Domme vraag misschien, maar hoe weet hij wat hij moet doen of hoe weet ie dat het de taak goed uitgevoerd heeft?