Kluczowe dania na wynos
- Nowy system może umożliwić robotowi wykonywanie złożonych zadań związanych z obróbką ciasta w celu wypieku pizzy.
- Naukowcy twierdzą, że ta metoda może być kluczem do rozwiązania bardziej złożonych problemów automatyzacji.
- W cieście na pizzę jest zaskakująca ilość matematyki.
Nauczenie robotów robienia świetnej pizzy może być kluczem do rozwiązania bardziej złożonych problemów z automatyzacją.
Naukowcy stworzyli robotyczny system manipulacji, który wykorzystuje dwuetapowy proces uczenia się, aby umożliwić robotowi wykonywanie złożonych zadań związanych z manipulacją ciastem. Metoda, opisana w nowym artykule, pozwala robotom wykonywać takie czynności, jak cięcie i rozprowadzanie ciasta lub zbieranie kawałków ciasta z deski do krojenia.
„To może zabrzmieć zabawnie, ale robienie pizzy to niezwykły test dla robotów” – powiedział Lifewire badacz AI Adrian Zidaritz, który nie był zaangażowany w badanie. „Robot ogląda obiekty przez kamerę, więc musi pracować z dwuwymiarowymi obrazami tego obiektu, próbując połączyć te obrazy w trójwymiarowy obiekt. Teraz dodaj do tego fakt, że ciasto na pizzę jest ciągle zdeformowany, a test staje się jeszcze bardziej niezwykły."
Rozkładanie ciasta
Dla robota praca z odkształcalnym obiektem, takim jak ciasto, jest trudna, ponieważ kształt ciasta może się zmieniać na wiele sposobów, które trudno przedstawić za pomocą równania. A stworzenie nowej formy z tego ciasta wymaga wielu kroków i użycia różnych narzędzi. Robotowi trudno jest nauczyć się zadania manipulacji z długą sekwencją kroków – gdzie istnieje wiele możliwych wyborów – ponieważ uczenie się często odbywa się metodą prób i błędów.
Teraz naukowcy z MIT, Carnegie Mellon University i University of California w San Diego twierdzą, że opracowali ulepszoną metodę uczenia robotów robienia pizzy. Stworzyli ramy dla zrobotyzowanego systemu manipulacji, który wykorzystuje dwuetapowy proces uczenia się, który może umożliwić robotowi wykonywanie złożonych zadań związanych z manipulacją ciastem przez długi czas.
Nowa metoda obejmuje algorytm „nauczyciela”, który rozwiązuje każdy krok, który robot musi wykonać, aby wykonać zadanie. Następnie szkoli „uczniowski” model uczenia maszynowego, który uczy się abstrakcyjnych pomysłów na to, kiedy i jak wykonać każdą umiejętność potrzebną podczas lekcji, na przykład za pomocą wałka do ciasta. Dzięki tej wiedzy system uzasadnia, jak zarządzać umiejętnościami, aby wykonać całe zadanie.
„Ta metoda jest bliższa temu, jak my, ludzie, planujemy nasze działania”, powiedział Yunzhu Li, absolwent MIT i jeden z autorów artykułu na temat metody, w komunikacie prasowym dotyczącym projektu. „Kiedy człowiek wykonuje zadanie długoterminowe, nie spisujemy wszystkich szczegółów. Mamy planistę wyższego poziomu, który z grubsza mówi nam, jakie są etapy i niektóre z celów pośrednich, które musimy osiągnąć po drodze, i następnie je wykonujemy."
Pi z Ciasto
Zaskakująca ilość matematyki jest wykorzystywana w tworzeniu ciasta na pizzę, powiedział Zidaritz. Ciasto można opisać za pomocą powierzchni algebraicznych lub parametrycznych.
„Następnie pojawia się kwestia wyboru formalizmu, za pomocą którego należy przedstawić deformacje, zwykle układ równań różniczkowych” – dodał. „Rzeczy mogą być tutaj trudne, ponieważ te równania różniczkowe mają dużą złożoność obliczeniową. Ciasto na pizzę nie może zostać zamrożone w powietrzu, podczas gdy robot sprawdza, w co może zostać zdeformowane w następnym kroku.„
Yariv Reches, współzałożyciel Hyper Food Robotics, która buduje zrobotyzowane sklepy fast-food, powiedział w wywiadzie e-mailowym, że manipulowanie ciastem na pizzę jest trudnym wyzwaniem. Praca z odkształcalnymi przedmiotami, takimi jak ciasto, jest bardziej skomplikowana niż obsługa sztywnych.
Statyczne obiekty są badane pod koniec serii działań, podczas gdy w przypadku obiektów odkształcalnych przedmiot zawsze zmienia kształt i spójność - uczenie się jest więc mechanizmem procesu adnotacji, który musi dostosowywać się w locie”, dodał.
Ale ostatnie postępy w robotyce mogą prowadzić do wspaniałych rzeczy dla miłośników pizzy, powiedział Reches. Obchodzenie się z żywnością, montaż, gotowanie, przygotowywanie i pakowanie często zmienia kształt podczas obsługi przez roboty.
„Włączenie sztucznej inteligencji do przygotowywania żywności oznacza, że wszystkie składniki żywności, które ulegają zmianie i muszą przepływać przez automatyczne dozowniki, mogą być zarządzane za pomocą technologii” – dodał Reches.„Na przykład można obsłużyć dodatki do pizzy, które wymagają aplikacji, rozprowadzania, a nawet poprawek w locie, a nawet nakładania i składania hamburgerów i bułek”.
