Postavke privatnosti

Međunarodna skupina istraživača koristi kombinaciju CPG i DRL za napredno oponašanje ljudskih pokreta u robotici | Karlobag.eu

Istraživači iz Japana i Švicarske razvili su metodu koja kombinira centralne generatore uzoraka i duboko pojačanje učenja, omogućujući robotima da imitiraju hodanje i trčanje te se prilagođavaju nestabilnim površinama. Ovo otkriće predstavlja značajan napredak u generativnim AI tehnologijama za kontrolu robota.

Međunarodna skupina istraživača koristi kombinaciju CPG i DRL za napredno oponašanje ljudskih pokreta u robotici | Karlobag.eu
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Međunarodna skupina istraživača razvila je novi pristup imitaciji ljudskog pokreta kombiniranjem centralnih generatora uzoraka (CPG) i dubokog pojačanja učenja (DRL). Metoda ne samo da imitira hodanje i trčanje, već također generira pokrete za frekvencije gdje nedostaju podaci o pokretima, omogućava glatke prijelaze iz hodanja u trčanje te prilagodbu nestabilnim površinama.

Detalji ovog napretka objavljeni su u časopisu IEEE Robotics and Automation Letters 15. travnja 2024.

Hodanje i trčanje uključuju biološke redundancije koje nam omogućuju prilagodbu okolišu ili promjenu brzine hodanja/trčanja. Reprodukcija ovih ljudskih pokreta u robotima je iznimno izazovna zbog njihove složenosti.

Trenutni modeli često imaju problema s prilagodbom nepoznatim ili zahtjevnim okruženjima, što ih čini manje učinkovitima. To je zato što je umjetna inteligencija prilagođena generiranju jednog ili malog broja ispravnih rješenja. Kod živih organizama ne postoji samo jedan ispravan uzorak kretanja, već čitav niz mogućih pokreta, i nije uvijek jasno koji je najbolji ili najučinkovitiji.

DRL je jedan od načina na koji istraživači pokušavaju prevladati ovaj problem. DRL proširuje tradicionalno pojačanje učenja koristeći duboke neuronske mreže kako bi se nosio s kompleksnijim zadacima i učio izravno iz sirovih senzorskih podataka, omogućujući fleksibilnije i moćnije sposobnosti učenja. Njegov nedostatak je visoka računalna cijena istraživanja velikog ulaznog prostora, posebno kada sustav ima visok stupanj slobode.

Drugi pristup je učenje imitacije, gdje robot uči imitirajući podatke o pokretima dobivene od čovjeka koji obavlja isti zadatak. Iako je učenje imitacije dobro za stabilna okruženja, teško se nosi s novim situacijama ili okruženjima koja nije susreo tijekom treninga. Njegova sposobnost prilagodbe i učinkovite navigacije postaje ograničena uskim opsegom naučenih ponašanja.

"Kombiniranjem ovih dvaju pristupa prevladali smo mnoge njihove ograničenja," objašnjava Mitsuhiro Hayashibe, profesor na Tohoku Sveučilištu. "Učenje imitacije korišteno je za treniranje CPG sličnog kontrolera, a umjesto primjene dubokog učenja na same CPG-ove, primijenili smo ga na oblik refleksne neuronske mreže koja podržava CPG-ove."

CPG-ovi su neuronski sklopovi smješteni u kralježničnoj moždini koji, poput biološkog dirigenta, generiraju ritmičke uzorke mišićne aktivnosti. Kod životinja, refleksni sklop djeluje u tandemu s CPG-ovima kako bi omogućio povratne informacije koje im omogućuju prilagodbu brzine i pokreta hodanja/trčanja prema terenu.

Usvajanjem strukture CPG-a i njegovog refleksnog suparnika, metoda adaptivnog imitiranog CPG-a (AI-CPG) postiže izvanrednu prilagodljivost i stabilnost u generiranju pokreta dok imitira ljudski pokret.

"Ovo otkriće postavlja novi standard u generiranju ljudskih pokreta u robotici, s neviđenom sposobnošću prilagodbe okruženju," dodaje Hayashibe. "Naša metoda predstavlja značajan korak naprijed u razvoju generativnih AI tehnologija za kontrolu robota, s potencijalnim primjenama u raznim industrijama."

Istraživačka skupina uključivala je članove s Tohoku Sveučilišta i École Polytechnique Fédérale de Lausanne, odnosno Švicarskog saveznog instituta za tehnologiju u Lausannei.

Izvor: Tohoku University

Kreirano: utorak, 14. svibnja, 2024.

Pronađite smještaj u blizini

Redakcija za znanost i tehnologiju

Naša Redakcija za znanost i tehnologiju nastala je iz dugogodišnje strasti prema istraživanju, tumačenju i približavanju složenih tema običnim čitateljima. U njoj pišu zaposlenici i volonteri koji već desetljećima prate razvoj znanosti i tehnoloških inovacija, od laboratorijskih otkrića do rješenja koja mijenjaju svakodnevni život. Iako pišemo u množini, iza svakog teksta stoji stvarna osoba s dugim uredničkim i novinarskim iskustvom te dubokim poštovanjem prema činjenicama i provjerljivim informacijama.

Naša redakcija temelji svoj rad na uvjerenju da je znanost najjača kada je dostupna svima. Zato težimo jasnoći, preciznosti i razumljivosti, ali bez pojednostavljivanja koje bi narušilo kvalitetu sadržaja. Često provodimo sate proučavajući istraživanja, tehničke dokumente i stručne izvore kako bismo svaku temu predstavili čitatelju na način koji ga neće opteretiti, nego zainteresirati. U svakom tekstu nastojimo povezati znanstvene spoznaje s realnim životom, pokazujući kako ideje iz istraživačkih centara, sveučilišta i tehnoloških laboratorija oblikuju svijet oko nas.

Dugogodišnje iskustvo u novinarstvu omogućuje nam da prepoznamo što je za čitatelja zaista važno, bilo da se radi o napretku u umjetnoj inteligenciji, medicinskim otkrićima, energetskim rješenjima, svemirskim misijama ili uređajima koji ulaze u našu svakodnevicu prije nego što stignemo uopće zamisliti njihove mogućnosti. Naš pogled na tehnologiju nije isključivo tehnički; zanimaju nas i ljudske priče koje stoje iza velikih pomaka – istraživači koji godinama privode kraju projekte, inženjeri koji pretvaraju ideje u funkcionalne sustave, te vizionari koji guraju granice mogućega.

U radu nas vodi i osjećaj odgovornosti. Želimo da čitatelj može imati povjerenje u informacije koje donosimo, pa provjeravamo izvore, uspoređujemo podatke i ne žurimo s objavom ako nešto nije sasvim jasno. Povjerenje gradimo sporije nego što se piše vijest, ali vjerujemo da je jedino takvo novinarstvo dugoročno vrijedno.

Za nas je tehnologija više od uređaja, a znanost više od teorije. To su područja koja pokreću napredak, oblikuju društvo i pružaju nove mogućnosti svima koji žele razumjeti kako svijet funkcionira danas i kamo ide sutra. Upravo zato u našoj redakciji pristupamo svakoj temi s ozbiljnošću, ali i s dozom znatiželje, jer upravo znatiželja otvara vrata najboljim tekstovima.

Naša je misija približiti čitateljima svijet koji se mijenja brže nego ikada prije, uz uvjerenje da kvalitetno novinarstvo može biti most između stručnjaka, inovatora i svih onih koji žele razumjeti što se događa iza naslova. U tome vidimo svoj pravi zadatak: pretvoriti kompleksno u razumljivo, udaljeno u blisko, a nepoznato u inspirativno.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.