قام الذكاء الاصطناعي الجديد بتعليم الروبوتات الآلية التحرك تمامًا مثل البشر

شبيه بالإنسان تتمتع الروبوتات بإمكانيات هائلة لمساعدة الناس، لكن حتى الآن لا يستطيع معظمها سوى أداء نطاق محدود من الحركات. يعد تعليم الروبوتات لأداء أعمال بشرية مرنة وسلسة وطبيعية أمرًا صعبًا ويستغرق وقتًا طويلاً. غالبًا ما تؤدي الأساليب التقليدية إلى مشية غير طبيعية أو تتطلب تعديلًا فرديًا للخوارزميات لكل إيماءة فردية.

سر المرونة: من فنون الدفاع عن النفس إلى الباليه

لتدريب الذكاء الاصطناعي، استخدم العلماء قاعدة بيانات تحتوي على 2.5 ساعة من تسجيلات الحركات البشرية: من المشي الطبيعي والجري إلى الرقص وفنون الدفاع عن النفس والقفز والعجلات في الهواء. قامت الخوارزمية بتكييف كل هذه المسارات مع أبعاد ومفاصل الروبوت المجسم التجاري Unitree G1.

باستخدام التعلم المعزز (طريقة المكافآت والعقوبات)، تعلم النظام إعادة إنتاج سرعة وموضع أجزاء جسم الإنسان بدقة. تلقت الشبكة العصبية “مكافآت” لاتباعها النمط بدقة، وتمت معاقبتها بسبب الحركات المفاجئة والمتشنجة، أو الزوايا الخطيرة للمفاصل، أو الاصطدامات غير المرغوب فيها لأجزاء الروبوت مع بعضها البعض. ونتيجة لذلك، تمكن المطورون من الجمع بين التحكم في القفزات وسباقات السرعة والركلات المعقدة في نظام واحد بإعدادات مشتركة.

نموذج الانتشار للروبوتات

كان الابتكار الرئيسي لـ BeyondMimic هو استخدام مزيج من أداة التشفير التلقائي المتغيرة ونموذج الانتشار. قام جهاز التشفير التلقائي بضغط بيانات الحركة الضخمة في كود رقمي مدمج ومنظم (مساحة كامنة). ثم تعلمت خوارزمية الانتشار إعادة بناء مسارات نظيفة من الإشارات المزعجة.

سمح هذا الأسلوب للروبوت ليس فقط بنسخ الشخص بشكل أعمى، ولكن أيضًا بالجمع ديناميكيًا بين العناصر التي تم تعلمها.

وباستخدام تقنية تحسين خاصة، تعلم الروبوت حل المشكلات التي لم يواجهها على الإطلاق أثناء التدريب. لقد أتقن تجنب العقبات غير المتوقعة، والتبديل الفوري بين المهام وبسلاسة باستخدام عصا التحكم التقليدية، وتم نقل هذه المهارات إلى أجهزة حقيقية دون محاكاة أولية.

يتم التعرف على الطبيعة من قبل الناس

اختبر العلماء النظام في بيئة افتراضية ثم قاموا بتحميل 30 مقطع فيديو تمثيلي للحركة مباشرة في ذاكرة الروبوت Unitree G1. نجح Android في إظهار التوازن والزحف والسباق والقفزات الدورانية المعقدة وحتى الشقلبات.

ولتقييم جماليات الحركة، أجرى الباحثون دراسة استقصائية بين 77 شخصًا بشر. طُلب منهم مقارنة المشي والجري للروبوت تحت سيطرة BeyondMimic وتحت سيطرة خوارزميات مصنع Unitree القياسية. في 70.8% من الحالات، تعرف الناس على الحركات التي تولدها الشبكة العصبية الجديدة على أنها أكثر طبيعية وسلاسة و”إنسانية”. في المستقبل، يخطط المؤلفون لتكييف الإطار مع منصات الروبوتات الشائعة الأخرى.