Keeawayt
- Uusi järjestelmä voisi antaa robotille mahdollisuuden suorittaa monimutkaisia taikinan käsittelytehtäviä pizzan valmistuksessa.
- Tutkijat sanovat, että menetelmä voi olla avain monimutkaisempien automaatioongelmien ratkaisemiseen.
- Pizzan taikinassa on yllättävän paljon matematiikkaa.
Robottien opettaminen valmistamaan hyvää pizzaa saattaa olla avain monimutkaisempien automaatioongelmien ratkaisemiseen.
Tutkijat ovat luoneet robottimanipulaatiojärjestelmän, joka käyttää kaksivaiheista oppimisprosessia, jotta robotti voi suorittaa monimutkaisia taikinankäsittelytehtäviä. Uudessa paperissa kuvatun menetelmän avulla robotit voivat tehdä esimerkiksi taikinan leikkaamista ja levittämistä tai taikinanpalojen keräämistä leikkuulaudan ympäriltä.
"Se saattaa kuulostaa hausk alta, mutta pizzan valmistus on poikkeuksellinen testi roboteille", AI-tutkija Adrian Zidaritz, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa. "Robotti katselee esineitä kameran kautta, joten sen on työskenneltävä kohteen 2-ulotteisten kuvien kanssa yrittäessään yhdistää nämä kuvat kolmiulotteiseksi esineeksi. Lisätään tähän vielä se, että pizzan taikina on jatkuvasti epämuodostunut, ja kokeesta tulee vieläkin erikoisempi."
Taikinan levittäminen
Robotille muotoaan muuttavan esineen, kuten taikinan, kanssa työskentely on vaikeaa, koska taikinan muoto voi muuttua monin tavoin, joita on vaikea esittää yhtälöllä. Ja uuden muodon luominen taikinasta vaatii useita vaiheita ja erilaisten työkalujen käyttöä. Robotin on haastavaa oppia manipulointitehtävä, jossa on pitkä vaihesarja - jossa on monia vaihtoehtoja - koska oppiminen tapahtuu usein yrityksen ja erehdyksen kautta.
Nyt MIT:n, Carnegie Mellonin yliopiston ja San Diegon Kalifornian yliopiston tutkijat sanovat kehittäneensä parannetun menetelmän robottien opettamiseen pizzan valmistamiseen. He loivat puitteet robottikäsittelyjärjestelmälle, joka käyttää kaksivaiheista oppimisprosessia ja jonka avulla robotti voi suorittaa monimutkaisia taikinakäsittelytehtäviä pitkän ajan kuluessa.
Uusi menetelmä sisältää "opettaja"-algoritmin, joka ratkaisee jokaisen vaiheen, joka robotin on suoritettava tehtävän suorittamiseksi. Sitten se kouluttaa "oppilas"-koneoppimismallin, joka oppii abstrakteja ideoita siitä, milloin ja miten jokainen taito, jota se tarvitsee oppitunnin aikana, suorittaa, kuten kaulin käyttö. Tämän tiedon avulla järjestelmä perustelee, kuinka hallita taitoja koko tehtävän suorittamiseksi.
"Tämä menetelmä on lähempänä sitä, kuinka me ihmiset suunnittelemme toimiamme", Yunzhu Li, MIT:n jatko-opiskelija ja yksi menetelmän kirjoittajista, sanoi projektia koskevassa lehdistötiedotteessa. "Kun ihminen tekee pitkän horisontin tehtävän, emme kirjoita ylös kaikkia yksityiskohtia. Meillä on korkeamman tason suunnittelija, joka kertoo karkeasti, mitkä ovat vaiheet ja joitain välitavoitteita, jotka meidän on saavutettava matkan varrella, ja sitten teloitamme ne."
The Pi of Pie
Yllättävän paljon matematiikkaa käytetään pizzataikinan luomiseen, Zidaritz sanoi. Taikina voidaan kuvata algebrallisten tai parametristen pintojen avulla.
"Sitten on kysymys formalismin valitsemisesta, jolla muodonmuutokset esitetään, yleensä joukko differentiaaliyhtälöitä", hän lisäsi. "Asiat voivat mennä vaikeaksi, koska nämä differentiaaliyhtälöt ovat laskennallisesti monimutkaisia. Pizzan taikina ei voi jäätyä ilmaan, kun robotti selvittää, mihin se voi muuttua seuraavassa vaiheessa."
Yariv Reches, robottipikaruokakauppoja rakentavan Hyper Food Roboticsin perustaja, sanoi sähköpostihaastattelussa, että pizzataikinan manipulointi on kova haaste. Muotoilevan esineen, kuten taikinan, kanssa työskentely on monimutkaisempaa kuin jäykän esineen käsitteleminen.
Staattisia esineitä tutkitaan toimintosarjan lopussa, kun taas muotoaan muuttavissa kohteissa aihe muuttaa aina muotoaan ja johdonmukaisuutta - oppiminen on sitten merkintäprosessin mekanismin mukautuva lennossa”, hän lisäsi.
Mutta viimeaikaiset edistysaskeleet robotiikassa voivat johtaa hienoihin asioihin pizzan ystäville, Reches sanoi. Ruoan käsittely, kokoaminen, ruoanlaitto, valmistus ja pakkaus muuttavat usein muotoaan robottien käsitellessä niitä.
"Tekoälyn integroiminen ruoanvalmistukseen tarkoittaa, että kaikkia elintarvikkeiden ainesosia, joiden tila muuttuu ja jotka on virtattava robottiannostelijoiden läpi, voidaan hallita tekniikalla", Reches lisäsi."Esimerkiksi pizzan täytteet, jotka tarvitsevat levitystä, levittämistä ja jopa korjauksia lennossa, voidaan käsitellä - tai jopa hampurilaispihvin ja pullan levitys ja kokoaminen."
