Robotid õpivad nüüd ise Youtube´i videotest, kuidas asju teha

Vaadates videot, õpib robot asju haarama ja inimese moodi nendega ümber käima. Pildil olev tassi ulatamine on aga illustreeriv ja lavastatud. Foto: Pavel Danilyuk / Pexels

Masinõpe ja robotite treening on läinud nüüd mõõtmatult lihtsamaks, kuna teadlased töötasid välja lahenduse, kuidas roboteid Youtube´i videote järgi ise asju tegema õpetada. Nii saab masinatele selgeks teha koristustöid, toiduvalmistamist või isegi mõne keerukama parandamistöö, näidates vaid videot, mismoodi üht või teist asja teha.

USA Carnegie Melloni Ülikooli arvutiteadlased on teinud lahenduse, millega õpetati robotitele kodutöid, ilma et selleks oleks olnud vaja ette sööta tohututes kogustes spetsiaalselt masinõppeks töödeldud andmeid. Tavalise meetodi asemel, mis eeldab suurt hulka eeltööd, anti algoritmidele «vaatamiseks» kõigest videoid inimestest, kes teevad kodus igapäevaseid töid.

Teadusuuring, mille leiab siit, aidata parandada robotite oskusi kodutöödel nii, et masinad õpivad ilma suurema vaevata üsna kiirelt ära seni kasutamata oskused nagu toiduvalmistamine ja koristamine.

Nii õppisid kaks robotit selgeks 12 tööülesannet, sealhulgas sahtli, ahjuukse ja potikaane avamise, poti võtmise pliidilt ning nutitelefoni, köögivilja või supipurgi kätte haaramise. Inimese jaoks on need lihtsad toimunud, kuid robot peab nägema, kuidas asjad liiguvad ja millised on kokkupuutepunktid.

«Robot saab videoid vaadates õppida, kus ja kuidas inimesed erinevate asjadega suhtlevad,» selgitas ülikooli arvutiteaduste kolledži robootikainstituudi dotsent Deepak Pathak, «nende teadmiste põhjal saame koolitada mudeli, mis aitabki masinal täita sarnaseid ülesandeid erinevates keskkondades.»

Praegused robotite treenimise meetodid nõuavad kas inimeste poolt ülesannete käsitsi programmeerimist või ulatuslikku koolitust simuleeritud keskkonnas. Mõlemad on aeganõudvad ja keerulised lahendused.

Mõned näited erinevatest köögitoimingutest, mille robot selgeks õppis. Aega selleks kulus paarkümmend minutit. Foto: teadustöö / Carnegie Melloni Ülikool, arvutiteaduste kolledž

Pathaki ja tema õpilaste varasemad uuringud näitasid, et uudse meetodiga õpivad robotid inimesi jälgides iseseisvalt ja palju kiiremini.

Pathaki uusim töö «Vision-Robotics Bridge» ehk VRB tugineb sellel samal lahendusel. Uus mudel välistab isegi vajaduse spetsiaalsete demovideote  järele ja ka nõude, et robot töötaks täpselt samasuguses keskkonnas, nagu klippidel. Kuid robot vajab ülesande täitmiseks siiski enne natuke harjutamist. Teadlaste meeskonna uurimus näitas, et nii suudab robot uue ülesande selgeks õppida kõigest 25 minutiga.

Vaata, kuidas käib robotite videoõpe inimeste tegevuse põhjal:

Õppimine käib nii, et robot eraldab videost esemete või keskkonnaga kokkupuutepunktid, ennustab liikumissuuna ja hiljem jäljendab seda teekonda ja liigutamisi robotkäega.

Näiteks kui robot jälgib, mismoodi inimene sahtlit avab, tuvastab ta sahtli käepideme kui kontaktpunkti ja sahtli liikumise suuna avamisel. Pärast mitme video vaatamist inimestest, kes sahtleid avavad, saab robot lõpuks aru, kuidas mis tahes sahtlit avada.

Teadlased kasutasid treenimiseks videoid suurtest Ego4D ja Epic Kitchensi andmekogumitest, kus leidub tuhandeid tunde klippe inimeste igapäevastest tegevustest. Epic Kitchens näiteks pakub palju videoid toiduvalmistamise, koristamise ja muude köögitoimingute kohta. Robotid analüüsisid neid arvutinägemisega ja selle põhjal tootis tehisintellekt vajalikud liikumismudelid.