Hvordan leder en robot en symfoni?

Den 13. maj, 2008, Detroit Symphony Orchestra bød en meget speciel gæstedirigent velkommen som en del af Power of Dreams Music Education Fund -initiativet. I modsætning til andre gæstedirigenter, denne havde ikke en berømt baggrund i musik. Dirigenten var heller ikke en kendt berømthed. Faktisk, konduktøren havde ikke engang et hjerteslag! Det var det avancerede trin i innovativ mobilitetsrobot, bedre kendt som ASIMO.

En skabelse fra Robotas division af Honda, ASIMO er en humanoid robot - en robot, der ligner et menneske- i stand til at udføre opgaver, som de fleste robotter finder meget udfordrende. Det inkluderer alt fra at klatre op og ned af et sæt trapper til at løbe i en cirkel til at manøvrere gennem et rum fyldt med forhindringer. ASIMO har evnen til at bevæge sig på en jævn og flydende måde med en bevægelse, der flyder ind i den næste. Men selvom det er imponerende at overvinde udfordringer og bevæge sig gnidningsløst, det er ikke på samme niveau som at dirigere et orkester.

Der synes at være en iboende afbrydelse mellem robotik og musik. For mange mennesker, musik har en følelsesmæssig komponent. Uanset om det er en musiker, der udtrykker sorg ved at spille et sørgeligt requiem eller en gruppe børn, der hopper med til en chipper -melodi, musik og stemning ser ud til at gå hånd i hånd. Men ASIMO kan ikke opleve følelser eller stemninger. Som en robot, ASIMO kan kun modtage input og foretage beregninger eller svare på kommandoer fra en operatør.

En god dirigent kan påvirke stemningen i et musikstykke ved at cueing musikere med bevægelser, ansigtsudtryk og endda indånde skarpt. Forholdet mellem musikerne og dirigenten er et vigtigt aspekt af enhver forestilling. Men hvad sker der, når konduktøren ikke engang er et menneske?

Hvordan målte ASIMO? Bliver robotten den næste Leopold Stokowski? Find ud af det i det næste afsnit.

ASIMO dirigerede Detroit Symphony Orchestra i en performance af sangen "The Impossible Dream" fra musicalen "The Man of La Mancha" af Mitch Leigh og Joe Darion. Efter forestillingen, den berømte cellist Yo-Yo Ma sluttede sig til robotten på scenen og gav hånden.

Begrænsninger for robotledere

Selvom ASIMO er et eksempel på avanceret teknologi og innovation, det er ikke helt på det niveau, hvor det kan tage en stafet og lede et orkester uden forberedelse. Faktisk, den eneste måde robotten kan dirigere et orkester på er at følge et komplekst sæt instruktioner programmeret af ingeniører. For at lede Detroit Symphony Orchestra, ASIMO måtte tage et intens styrtkursus i bevægelse.

Først, ingeniører fra Honda mødtes med Charles Burke. Burke er uddannelsesdirektør for Detroit Symphony. Ingeniørerne så Burke, da han dirigerede "The Impossible Dream" til en pianist. De skulle være meget opmærksomme, fordi Burkes bevægelser ville tjene som modellen ASIMO ville følge seks måneder senere ved Power of Dreams -arrangementet.

Derefter gik ingeniørerne i gang. De studerede Burkes bevægelser og programmerede ASIMO til at følge de samme mønstre. ASIMO's komplekse system af samlinger og motorer gjorde det muligt at efterligne Burkes bevægelsesområde med mekanisk præcision.

Selvom ASIMOs præstation var imponerende - nogle musikere bemærkede, at dens bevægelser var næsten menneskelige - var den ikke interaktiv. Orkesterets musikere ville have haft en lignende oplevelse, hvis de havde fulgt en forudindspillet menneskelig dirigent. Der var ingen mulighed for improvisation.

Nogle mennesker vil måske hævde, at ASIMO ikke rigtigt instruerede Detroit Symphony Orchestra - snarere, Burke gjorde. Trods alt, ASIMO genskabte virkelig Burkes stil og bevægelser. Hele rutinen var simpelthen et program, der kører på ASIMOs operativsystem. Robotten løb lige igennem rækken af ​​bevægelser fra start til slut, og ville have fortsat, uanset om orkesteret fulgte robotens ledelse eller ej.

På en måde, det gør ASIMO til en meget dyr metronom -en tempoholdende enhed, der bruges til musikalske forestillinger. Robotten kunne holde tiden med utrolig præcision. Da den fleste musik til dels er afhængig af at opretholde en bestemt rytme, dette var en nyttig færdighed. Men det begrænsede også mængden af ​​følelser, der kunne komme gennem stykket. Selvom ASIMO kunne ændre tempo under en forestilling, ingeniører skulle forudprogrammere de specifikke temposkift. Med andre ord, ASIMO ville altid ændre tempo på samme måde på samme punkt i et stykke.

Vil robotter nogensinde kunne dirigere et orkester, som en menneskelig dirigent kan? Det vil afhænge af en række faktorer. Først, robotter har brug for en vis grad af kunstig intelligens for at kunne fortolke en forestilling og træffe beslutninger baseret på disse oplysninger. Robotter skal også være i stand til at udtrykke intentioner over for musikere og til gengæld genkende musikernes svar. Med andre ord, vi har en lang vej at gå, før vi ser Terminator styre London Philharmonic i en forestilling af "Night on Bald Mountain."

For at lære mere om robotter, musik, og andre emner, føre dig til links på den næste side.

Uden direkte menneskelig kontrol, ASIMO følger lige sin programmering. ASIMOs begrænsninger blev smertefuldt klare under øveprocessen. Ved den første øvelse, robotens tempo sænkede sig lidt uden varsel. Musikere gik tabt, og stykket faldt fra hinanden. ASIMO forblev lykkeligt uvidende om problemet [kilde:ABC News].

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer robotter
• Sådan fungerer FIRST
• Sådan fungerer Rumble Robots
• Sådan fungerer Snakebots
• Sådan fungerer robotkirurgi
• Sådan fungerer robotstøvsugere
• Sådan fungerer elmotorer

Flere store links

• Detroit Symphony Orchestra
• Honda:ASIMO
• MIT Laboratory for kunstig intelligens
• NASA:Robotics Education Project
• Tech Museum of Innovation

Kilder

• ASIMO. http://asimo.honda.com
• Detroit Symphony Orchestra. "Hondas ASIMO -robot til at dirigere Detroit Symphony Orchestra." 23. april kl. 2008. http://www.detroitsymphony.com/main.taf?p=5, 2, 1, 196
• Durbin, Dee-Ann. "Honda Robot leder Detroit Symphony til varm respons." ABC Nyheder. 14. maj kl. 2008. http://abcnews.go.com/Technology/GadgetGuide/wireStory?id=4852155
• Stryker, Mærke. "DSO ledet af robotmaestro." Fri presse. 14. maj kl. 2008. http://www.freep.com/apps/pbcs.dll/article?AID=2008805140432