00

Роботов научили читать мысли

Роботов научили читать мысли

Ученые из Массачусетского технологического института разработали систему, позволяющую управлять роботами разными способами. В основе системы лежат процессы распознавания жестов и считывания токов головного мозга.

Заставить робота делать определенные вещи не так-то просто. Обычно исследователи должны точно запрограммировать требуемые действия или научить роботов понимать человеческую речь. Возможно ли, что когда-нибудь мы будем управлять ими с помощью и мыслей?

Новая система, созданная Лабораторией компьютерных наук и искусственного интеллекта, позволяет пользователю корректировать ошибки робота только мыслями и движениями. Ранее научная группа занималась разработкой моделей бинарного выбора, а в этом проекте решили использовать модель множественного выбора, которая и открыла новые возможности управления роботами.

Путем считывания токов мозга программа в режиме реального времени распознает, думает ли человек об ошибке, когда робот выполняет действие. С помощью датчиков мышечной активности человек может движением руки «подсказать» роботу, как делать правильно. Демонстрация работы системы была проведена на следующей задаче: роботу нужно было переместить сверло на одну из трех точек на фюзеляже модели самолета. Ученые показали, что систему может использовать человек, который никогда до этого не работал с ней. Предприятия тоже могут использовать таких роботов на производстве, не проводя длительное обучение своих сотрудников.

«Наш проект поможет человеку наиболее естественным образом общаться с роботами», – рассказывает руководитель проекта Даниэла Рус (Daniela Rus), директор Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта. – «Благодаря считыванию мышечной активности мы научились ориентировать роботов в пространстве с учетом множества нюансов».

Интуитивное общение между людьми и роботами

Ранее система могла распознать сигналы мозга только в том случае, когда человек особым образом тренировался «думать», а систему «тренировали» находить эти сигналы. Так, во время тренировки человек должен был видеть разные световые сигналы, соответствующие определенным действиям робота.

Конечно, такая система не подошла бы для человека, особенно в тех сферах, где требуется высокая концентрация внимания. Тогда научная группа начала использовать сигнал ErrP (Error-related potential). Такая электрическая активность возникает в том случае, когда человек думает о какой-либо ошибке. Система считывает этот сигнал и останавливает деятельность робота, а человек может скорректировать его действия.

«Самое прекрасное в этом подходе – то, что не нужно учить оператора думать определенным образом», – говорит Дель Прето (DelPreto), один из авторов исследования. – «Машина адаптируется к вам, а не наоборот». Для испытания системы привлекли гуманоидного робота Baxter. Благодаря разработанной системе количество успешных результатов робота при выполнении задачи увеличилось с 70% до более чем 97%.

Ученые использовали ЭЭГ для считывания активности мозга и ЭМГ для определения мышечной активности. Для этого на кожу головы и предплечье оператора закреплялись электроды. У каждого из этих измерений есть свои недостатки: сигнал ЭЭГ не всегда надежно считывается, а ЭМГ недостаточно четко описывает сложные движения – более сложные, чем «подвинуть правее или левее». Но объединение двух сигналов позволяет получить достаточно надежное измерение.

  «Рассматривая сигналы мышц и мозга, мы можем начать воспринимать естественные жесты и спонтанные решения о том, что что-то идет не так», - объясняет Дель Прето. – «Благодаря этому коммуникация с роботом становится более похожа на общение с другим человеком».

Научная группа надеется, что система подойдет для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями и нарушениями речи. «Мы считаем, что человек не должен адаптироваться к машинам», – говорит Рус. – «Такие подходы, как наш, показывают, что вполне возможно разрабатывать роботизированные системы, общение с которыми не требовало бы какого-либо обучения».

 

Возврат к списку

Хотите подписаться на статьи электронного журнала "Электрорешения"?