Pas-robot naučio da hoda posrtanjem, kao životinja

Pas-robot je prohodao metodom prvobitnog posrtanja koja se sreće kod životinja.



Istražujući način na koji životinje uče da hodaju uz proces posrtanja, naučnici su došli na ideju za eksperiment koji bi pokazao da li bi i robot mogao da savlada hodanje po istom pricipu kao životinja u prirodi.



Napravljen je četvoronožni robot veličine psa na kome su sproveli određena ispitivanja, sve vreme paralelno ispitujući ovaj fenomen kod životinja.



Posmatrajući proces učenja hodanja kod životinja, naučnici su zaključili da se bebe životinje u velikoj meri oslanjaju na čvrste reflekse kičmene moždine da bi koordinirali kontrolu mišića i tetiva, dok im refleksi kontrole motoričkih funkcija pomažu da izbegnu pad i povredu tokom prvih pokušaja.



Jedan od istraživača koji su pokrenuli ovaj eksperiment, dr Feliks Rupert, rekao je da su na ideju došli vođeni radoznalošću kako spoticanje pri učenju hodanja utiče na životinje, prateći ovaj proces kod robota psa.



"Ako se životinja spotakne, da li je to greška? Ne ako se jednom desi, ali ako se često spotiče, to nam daje meru koliko dobro robot hoda", rekao je dr Rupert.



Naučnici u objašnjenju kažu da su dizajnirali algoritam učenja koji će funkcionisati kao kičmena moždina i raditi kao ono što je poznato kao centralni generator uzorka (CPG).



Kod ljudi i životinja, CPG su mreže neurona u kičmenoj moždini koje, bez ikakvog unosa iz mozga, proizvode periodične kontrakcije misića.



CPG je simuliran na malom i laganom računaru koji je kontrolisao kretanje robotovih nogu i bio je postavljen na robotu gde inače stoji glava psa.



Robot - koji su istraživači nazvali Morti - dizajniran je sa senzorima na nogama za merenje informacija o njegovom kretanju.



Morti je "naučio" da hoda bez prethodnog eksplicitnog „znanja“ o dizajnu nogu, motorima ili oprugama kontinuirano upoređujući očekivane podatke (modelirane iz virtuelne kičmene moždine) sa podacima senzora dok je pokušavao da hoda.



"CPG lici na ugrađenu automatsku inteligenciju za hodanje koju priroda pruža i koju smo preneli na robota. Kompjuter proizvodi signale koji kontrolišu motore nogu i robot u početku hoda i posrće", rekao je dr Rupert.



Daljim praćenjem dolazi se do toga da se podaci vraćaju od senzora do kičmene moždine gde dolazi do upoređivanja podataka senzora i CPG-a, dok algoritam učenja ponašasnje pri hodanju sve dok robot ne nauči da hoda dobro i bez spoticanja.



"Promena CPG izlaza uz održavanje refleksa aktivnim i praćenje posrnuća robota je ključni deo procesa učenja", kaže dr Rupert.



Rezultat eksperimetna je pozitivan, u roku od jednog sata, Morti može da pređe sa teturanja unaokolo kao novorođenče do hodanja, optimizujuči svoje obrasce kretanja brže od životinje.