Команда Georgia Tech под руководством аспиранта Feiyang Wu предложила рамочную схему «Learn to Teach» для более быстрого и дешёвого обучения гуманоидного робота ходьбе по неровным, реальным поверхностям. Исследователи сконструировали контроллер для управления всем телом робота и провели серию испытаний как в симуляции, так и на физическом гуманоиде в лаборатории Ye Zhao.
В классическом варианте сначала тренируют симулированного «учителя», который использует подробную информацию о среде, а затем «учат» на её основе «ученика» с ограниченным набором данных. Авторы обнаружили две основные проблемы такого подхода: последовательная тренировка занимает много времени, и часть полезной информации, собранной учителем, может теряться. Кроме того, симуляции требуют многих часов вычислений на GPU chips, что делает процесс дорогим.
Рамочная схема Wu решает эти проблемы одновременным обучением учителя и ученика: учитель постепенно обучает ученика, продолжая сам совершенствоваться, и использует данные, полученные от ученика. Это уменьшает разрыв имитации между симуляцией и реальностью, когда у ученика нет части информации учителя. После симуляции контроллер успешно развернули на реальном роботе: он прошёл по песку, сырой траве, гравию, склонам, лестницам и ровной поверхности и адаптировался при внешних воздействиях. Авторы отмечают, что схема универсальна и может применяться к другим конструкциям роботов и задачам. Работа была представлена на Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации и выполнена в сотрудничестве George W. Woodruff School of Mechanical Engineering и School of Computational Science and Engineering; исследование финансировали Office of Naval Research, US Department of Agriculture и National Science Foundation.
Сложные слова
- рамочная схема — структура или план для организации работырамочную схему
- гуманоидный — имеющий форму или свойства человекагуманоидного
- контроллер — устройство или программа для управления движением
- симуляция — модель реального процесса в компьютерной средесимуляции
- последовательный — идущий по этапам, один за другимпоследовательная
- имитация — приближение поведения или условий реального объектаимитации
- развернуть — перевести систему из теста в реальную работуразвернули
- адаптироваться — приспосабливаться к новым условиям или нагрузкамадаптировался
- универсальный — подходящий для многих задач и конструкцийуниверсальна
- финансировать — давать деньги для выполнения проекта или работыфинансировали
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества и возможные недостатки вы видите у одновременного обучения учителя и ученика?
- Как уменьшение разрыва между симуляцией и реальностью может повлиять на практическое применение роботов?
- В каких других задачах или типах роботов, по вашему мнению, может пригодиться предложенная рамочная схема?
