У 2018 році дослідники Массачусетського технологічного інституту (MIT) і виробники автомобілів на фабриці BMW тестували, як взаємодіють люди і роботи на складальній лінії заводу. Виявилося, що незважаючи на тривалий період навчання, робот може раптово зупинятися при наближенні людини або просто заважати співробітникам виконувати їх роботу. Щоб уникнути незручностей в роботі, інженери розробили алгоритм, який дозволяє машині «передбачати», в якому напрямку буде рухатися людина.

Після застосування алгоритму в реальних умовах виявилося, що роботи-збирачі перестали «зависати» на місці, і при наближенні людини продовжували їхати в обраному напрямку. Алгоритм заснований на принципах, завдяки яким робот розуміє, яким маршрутом буде йти людина, і коли він захоче зупинитися, змінити напрямок, розвернутися в інший бік і т.д. Крім іншого, він регламентує «перехресний» спосіб руху – він добре ілюструє поведінку людини на людній вулиці. У великому потоці зустрічних об’єктів люди рухаються усвідомлено, не стикаючись з перехожими, а оминаючи їх або зупиняючись, коли це необхідно.

Спеціаліст MIT, професор Джулі Шах (Julie Shah) підкреслила, що застосування алгоритму зробить роботів ще «розумнішими», а значить, безпечнішими для людей і набагато ефективнішими на складних технічних виробництвах.

Як це працює?

Щоб навчити роботизовані машини передбачати рухи людини, дослідники запозичили алгоритми з систем обробки музики і мови. Вони працюють за принципом вирівнювання часових рядів (коли система визначає два основні показники, відкидаючи незначні, зайві) або із застосуванням наборів пов’язаних даних, наприклад, таких, як звукова доріжка або музичне відео. Вчені використовували схожу алгоритмічну структуру для синхронізації рухів людини і машини, щоб робот міг вгадати, куди попрямує рухомий об’єкт, і де він буде, наприклад, через 5 секунд.

Однак, на відміну від музики і мови, процес руху людини може бути безладним і мінливим. Навіть при повторюваних рухах, таких як протягування предмета через стіл або вкручування болтів, кожна людина може рухатися по-різному.

Для машини зрозуміти логіку дій людини під час руху вкрай складно, навіть якщо застосувати алгоритми вгадування траєкторії, тому що роботів збивають з пантелику паузи в русі. Так вчені прийшли до висновку, що машині потрібно пояснити, що таке «часткова траєкторія». Фактично робот навчався розуміти логіку руху людей, розбиваючи їх маршрут на короткі відрізки. Алгоритм дозволяє машині аналізувати дані і про відстань, і про час пересування, передбачати можливі зупинки. Система аналізує маршрут приблизно за такою схемою «якщо об’єкт тільки почав рух вперед, малоймовірно, що він відразу ж повернеться назад».

Алгоритм ще тестується, але дослідники вже підтвердили – при незначному доопрацюванні його можна застосовувати і для такого типу взаємодії «людина-робот», як розуміння жестової мови. Машини зможуть розпізнати і відреагувати на патерни людської поведінки і жестову мову тіла. В кінцевому підсумку таке вміння дасть можливість людям і роботам працювати разом не тільки на виробництвах, але і в домашніх умовах.

Автор: Тетяна Козодой


Читайте також:

PEGS – «розумні» давачі контролю свіжості продуктів в магазинах

У MIT створили сенсорну рукавичку, яка допомагає роботам розпізнавати об’єкти на дотик

Коментарi