|
Виртуальная реальность помогает инженерам читать мысли роботов
|
|
|
|
В темном, похожем на ангар, 41-м здании Массачусетского технологического института, небольшой робот типа Roomba пытается обрести себя. На его пути препятствие — человек, который ходит туда-сюда. Чтобы попасть на другую сторону комнаты, робот сначала должен определить, где пешеход, затем выбрать оптимальный маршрут, чтобы избежать близкой встречи.
|
|
|
|
|
|
|
|
Пока робот осмысливает свои варианты, его «мысли» проецируются на землю: большая розовая точка появляется рядом с пешеходом — символ восприятия человека роботом, точнее его положения в пространстве. Линии, каждая из которых представляет возможный маршрут для робота, переплетаются по всей комнате извилистыми узорами, зеленым цветом горит оптимальный маршрут. Линии и точки сдвигаются и подстраиваются под движения робота и пешехода.
|
|
|
|
Эта новая система визуализации сочетает потолочные проекторы с технологией захвата движения и анимационным программным обеспечением для прогнозирования намерений робота в режиме реального времени. Исследователи назвали систему «измеряемой виртуальной реальностью» — вариант использования обычной виртуальной реальности для визуализации «восприятия и понимания мира» роботом, как говорит Али-Акбар Ага-Мохаммади, постдок MIT.
|
|
|
|
«Как правило, робот может принять определенное решение, но вы не можете точно сказать, что происходит в его голове, когда он выбирает конкретный путь, — говорит он. — Но если вы видите план, проецируемый на землю, вы можете связать восприятие робота с его действиями во время принятия решений.
|
|
|
|
Ага-Мохаммади говорит, что такая система может ускорить развитие самодвижущихся автомобилей, доставляющих грузы дронов и других транспортных средств с автономным планированием маршрута.
|
|
|
|
«Как конструкторы, когда мы сравниваем восприятие робота с его действиями, мы можем найти ошибки в коде значительно быстрее, — говорит Ага-Мохаммади. — К примеру, если мы летаем на квадрокоптере и видим, что что-то идет не так, мы можем быстро исправить код до того, как устройство врежется в стену и разобьется».
|
|
|
|
Эта система была разработана Шайеганом Омидшафи, аспирантом Ага-Мохаммади. Вместе с коллегами они будут представлять систему визуализации в деталях на научной конференции Американского института аэронавтики и астронавтики в январе.
|
|
Заглянуть в мысли робота
|
|
|
|
Изначально исследователи задумали систему визуализации как обратную связь для посетителей своей лаборатории. Во время демонстрации поведения робота людям зачастую было сложно понять, почему робот выбирает определенные пути.
|
|
|
|
«Некоторые из решений кажутся случайными», — говорит Омидшафи.
|
|
|
|
Команда разработала систему как способ визуального представления процесса принятия решений роботом. Инженеры установили 18 камер, отслеживающих движения, на потолке, с помощью которых можно наблюдать за множеством роботизированных устройств одновременно. Затем разработали программное обеспечение, которое визуально обрабатывает «скрытую» информацию вроде возможных путей движения робота и его восприятия препятствий. Далее они спроецировали эту информацию на землю в режиме реального времени.
|
|
|
|
Вскоре исследователи обнаружили, что проецируя намерения роботов, они также могут определить проблемы основных алгоритмов и вносить улучшения быстрее, чем раньше.
|
|
|
|
«Есть много проблем, которые всплывают из-за неопределенности в реальном мире или по причине технических неполадок, и вот здесь наша система позволяет существенно сократить количество усилий, которые прилагаются к выявлению точных причин, — говорит Омидшафи. — Обычно физические и моделирующие системы разделяются. Вам нужно спускаться к самому нижнему уровню своего кода, разбирать его и пытаться выяснить, откуда берутся ошибки. Теперь у нас есть возможность показать простую информацию самым физическим образом, так что вам даже не нужно искать проблемы в коде или менять алгоритмы. Вы просто видите результаты работы и можете поправить их на месте, не тратя на это месяц».
|
|
|
|
Открывая двери
|
|
|
|
Группа разработала несколько применений подобной системы визуализации. В одном из сценариев команда рассматривала роль дронов в борьбе с лесными пожарами. Такие беспилотники могут в один прекрасный день быть использованы для наблюдения пожаров в разных лесных условиях, их идентификации и подбора лучшей системы тушения.
|
|
|
|
Чтобы воплотить в реальность противопожарные дроны, команда стала изучать возможность виртуально. В дополнение к проецированию намерений дронов, ученые научились также проецировать пейзажи для имитации внешней среды. В тестовых сценариях группа летала на физических квадрокоптерах над проекциями лесов, показанных с воздушной перспективы, чтобы дрон «решил», будто летает над верхушками деревьев. Затем ученые проецировали пожар на разные части пейзажа и учили квадрокоптеры делать снимки местности, которые впоследствии могут помочь роботам распознавать признаки особо опасного пожара.
|
|
|
|
Забегая вперед, Ага-Мохаммади говорит, что команда планирует использовать свою систему для испытаний беспилотной доставки. С этой целью они будут имитировать городскую среду, создавая уличный вид, похожий на увеличенную перспективу Google Maps.
|
|
|
|
«Представьте, что мы можем спроецировать кучу домов в Кембридже, — говорит Ага-Мохаммади. — В зависимости от того, где находится транспорт, вы сможете взглянуть на окружающую среду с разных точек зрения, и то, что он увидит, будет очень похоже на то, что вы могли бы увидеть, летая в реальности».
|
|
|
|
Поскольку Федеральное управление гражданской авиации уже наложило ограничения на открытое тестирование квадрокоптеров и других автономных летающих аппаратов, Омидшафи отмечает, что испытание подобных устройств в виртуальной среде может быть панацеей. По сути, нет никакого ограничения на типы виртуальных сред, которые можно проецировать.
|
|
|
|
«С помощью этой системы вы можете создать любую среду, какую захотите, и протестировать свои аппараты в комнатных условиях, прежде чем разворачивать в реальном мире».
|
|
|
|
http://hi-news.ru/robots/virtualnaya-realnost-pomogaet-inzheneram-chitat-mysli-robotov.html
|
