Hvorfor robotter trænes i selvbevidsthed

Robotter, der består kognitive test som at genkende sig selv i et spejl og blive programmeret med en menneskelig fornemmelse af tid, viser, hvordan maskiner bliver formet til at blive en større del af vores hverdag.

I 2016 for første gang nogensinde, antallet af robotter i hjemmet, militæret, butikker og hospitaler overgik det, der bruges i industrien. I stedet for at blive koncentreret i fabrikker, Robotter er en voksende tilstedeværelse i folks hjem og liv - en tendens, der sandsynligvis vil stige, efterhånden som de bliver mere sofistikerede og 'følende'.

"Hvis vi tager robotten ud fra en fabrik og ind i et hus, vi ønsker sikkerhed, " sagde Dr. Pablo Lanillos, en adjunkt ved Radboud University i Holland.

Og for at maskiner kan interagere sikkert med mennesker, de skal være mere som mennesker, siger eksperter som Dr. Lanillos.

Han har designet en algoritme, der gør robotter i stand til at genkende sig selv, på samme måde som mennesker.

En stor forskel mellem mennesker og robotter er, at vores sanser er defekte, at føre vildledende information ind i vores hjerner. "Vi har virkelig upræcis proprioception (bevidsthed om vores krops position og bevægelse). F.eks. vores muskler har sensorer, der ikke er præcise i forhold til robotter, som har meget præcise sensorer, " han sagde.

Den menneskelige hjerne tager denne upræcise information til at guide vores bevægelser og forståelse af verden.

Robotter er ikke vant til at håndtere usikkerhed på samme måde.

"I virkelige situationer, der er fejl, forskelle mellem verden og den model af verden, som robotten har, " Dr. Lanillos sagde. "Problemet vi har med robotter er, at når du ændrer en hvilken som helst tilstand, robotten begynder at fejle."

I en alder af to, mennesker kan fortælle forskellen mellem deres kroppe og andre objekter i verden. Men denne beregning, som en to-årig menneskelig hjerne kan udføre, er meget kompliceret for en maskine og gør det svært for dem at navigere i verden.

Genkende

Algoritmen, som Dr. Lanillos og kolleger udviklede i et projekt kaldet SELFCEPTION, gør det muligt for tre forskellige robotter at skelne deres 'kroppe' fra andre objekter.

Deres testrobotter inkluderede en sammensat af arme dækket med taktil hud, en anden med kendte sensoriske unøjagtigheder, og en kommerciel model. De ville se, hvordan robotterne ville reagere, givet deres forskellige måder at indsamle 'sanselig' information på.

En test, de algoritmestøttede robotter bestod, var gummihånd-illusionen, oprindeligt brugt på mennesker. "Vi lægger en plastikhånd foran dig, dæk din rigtige hånd, og begynd derefter at stimulere din tildækkede hånd og den falske hånd, som du kan se, " sagde Dr. Lanillos.

Inden for få minutter, folk begynder at tro, at den falske hånd er deres hånd.

Målet var at bedrage en robot med den samme illusion, som forvirrer mennesker. Dette er et mål for, hvor godt flere sensorer er integreret, og hvordan robotten er i stand til at tilpasse sig situationer. Dr. Lanillos og hans kolleger fik en robot til at opleve den falske hånd som sin hånd, ligner den måde, en menneskelig hjerne ville gøre.

Den anden test var spejltesten, som oprindeligt blev foreslået af primatologer. I denne øvelse, en rød prik sættes på et dyrs eller en persons pande, så ser de sig selv i et spejl. mennesker, og nogle dyreemner som aber, Prøv at gnide den røde prik af deres ansigt i stedet for af spejlet.

Testen er en måde at bestemme, hvor selvbevidst et dyr eller en person er. Menneskelige børn er normalt i stand til at bestå testen ved deres anden fødselsdag.

Holdet trænede en robot til at 'genkende' sig selv i spejlet ved at forbinde bevægelsen af ​​lemmer i reflektionen med sine egne lemmer. Nu forsøger de at få en robot til at gnide den røde prik af.

Det næste trin i denne forskning er at integrere flere sensorer i robotten - og øge den information, den beregner - for at forbedre dens opfattelse af verden. Et menneske har omkring 130 millioner receptorer alene i deres nethinde, og 3, 000 berøringsreceptorer i hver fingerspids, siger Dr. Lanillos. Håndtering af store mængder data er en af ​​de afgørende udfordringer inden for robotteknologi. "At løse, hvordan man kombinerer al denne information på en meningsfuld måde, vil forbedre kropsbevidstheden og verdensforståelsen, " han sagde.

At forbedre den måde, robotter opfatter tid på, kan også hjælpe dem med at fungere på en mere menneskelig måde, så de lettere kan integreres i folks liv. Dette er især vigtigt for assistancerobotter, som vil interagere med mennesker og skal samarbejde med dem for at nå opgaver. Disse omfatter servicerobotter, som er blevet foreslået som en måde at hjælpe med at pleje ældre.

'(Mennesker') adfærd, vores interaktion med verden, afhænger af vores opfattelse af tid, " sagde Anil Seth, meddirektør for Sackler Center for Consciousness Science ved University of Sussex, Storbritannien. "At have en god fornemmelse af tid er vigtigt for enhver kompleks adfærd."

Fornemmelse af tid

Prof. Seth samarbejdede om et projekt kaldet TimeStorm, som undersøgte, hvordan mennesker opfatter tid, og hvordan man bruger denne viden til at give maskiner en følelse af tid, også.

At indsætte et ur i en robot ville ikke give dem tidsmæssig bevidsthed, ifølge prof. Seth. "Mennesker – eller dyr – opfatter ikke tid ved at have et ur i vores hoveder, " sagde han. Der er skævheder og forvrængninger i, hvordan mennesker opfatter tid, han siger.

Warrick Roseboom, en kognitiv videnskabsmand også ved University of Sussex, der stod i spidsen for universitetets TimeStorm-indsats, skabt en række eksperimenter for at kvantificere, hvordan mennesker oplevede tidens gang.

"Vi bad mennesker om at se forskellige videoer på et par sekunder op til omkring et minut og fortælle os, hvor lang de troede, videoen var, "Sagde Roseboom. Videoerne var perspektiver fra første person på dagligdagens opgaver, såsom at gå rundt på campus eller sidde på en cafe. Forsøgspersoner oplevede tid anderledes end den faktiske varighed, alt efter hvor optaget scenen var.

Ved at bruge disse oplysninger, forskerne byggede et system baseret på dyb læring, der kunne efterligne de menneskelige forsøgspersoners opfattelse af videoens varighed. "Det fungerede rigtig godt, " sagde prof. Seth. "Og vi var i stand til ret præcist at forudsige, hvordan mennesker ville opfatte varighed i vores system."

Et hovedfokus i projektet var at undersøge og demonstrere maskiner og mennesker, der arbejder sammen med hinanden med de samme forventninger til tid.

Forskerne var i stand til at gøre dette ved at demonstrere robotter, der hjælper med at tilberede måltider, såsom at servere mad efter folks præferencer, noget, der kræver en forståelse af menneskelig tidsopfattelse, planlægge og huske, hvad der allerede er blevet gjort.

TimeStorms opfølgningsprojekt, Entiment, skabt software, som virksomheder kan bruge til at programmere robotter med tidsfornemmelse til applikationer som måltidstilberedning og aftørring af borde.

I de sidste 10 år, området for robotbevidsthed har gjort betydelige fremskridt, Dr. Lanillos siger, og det næste årti vil se endnu flere fremskridt, med robotter, der bliver mere og mere selvbevidste.

"Jeg siger ikke, at robotten vil være lige så opmærksom som et menneske er klar over, på en refleksiv måde, men den vil være i stand til at tilpasse sin krop til verden."