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?
Похожие статьи
Почему языковые модели ошибаются при умножении четырёхзначных чисел
Новое исследование показало, что современные большие языковые модели плохо умножают четырёхзначные числа, потому что не хранят и не используют промежуточные результаты. Метод ICoT и дополнительные цели обучения помогают моделям запоминать шаги и давать правильный ответ.
Как частицы делают резину крепче
Исследователи из University of South Florida объяснили, почему микрочастицы сажи усиливают резину. Они провели много молекулярно-динамических расчётов и назвали ключевой механизм «несоответствие коэффициента Пуассона». Результаты опубликованы в PNAS.
«Робо‑броненосец»: сворачивающаяся защита для электроники
Учёные из North Carolina State University создали структуру MIPM, которая при касании автоматически сворачивается и укрывает электронные устройства. Устройство вдохновлено броненосцами и должно защищать мягкие роботы и гибкую электронику.
