logo logo
Сообщество робототехников

Робототехника: Каким роботы видят мир

Робототехника: Каким роботы видят мир
Вторник, 2 Сентября 2014, в 13:34
Робототехника

Автономные роботы, например самоуправляемые автомобили, видят мир не так, как мы. Франк Суэйн размышляет над тем, почему это может стать проблемой.

Система, которая позволяет наружной части самолетов «чувствовать» повреждения или травмы подобно тому, как это делает кожа человека, находится в процессе разработки компанией «BAE Systems».

Можете ли вы определить разницу между человеком и банкой содовой? Для большинства из нас, отличить взрослого человека средних размеров от пяти - дюймовой алюминиевой банки не является сложной задачей. Но для автономного робота они оба могут выглядеть одинаково. Запутано? Такова суть роботов.

В прошлом месяце правительство Великобритании объявило, что самоуправляемые автомобили выедут на дороги уже в 2015 году, следуя по стопам Невады и Калифорнии. Вскоре автономные роботы всех форм и размеров, от автомобилей до помощников в больницах, будут привычной картинкой в общественных местах. Но для того, чтобы это произошло, машины должны научиться ориентироваться в нашей окружающей среде, а для этого требуется гораздо больше, чем просто хорошая пара глаз.

Роботы, например самоуправляемые автомобили, не только оснащены видеокамерами для наблюдения за тем, что мы можем видеть. Они также имеют ультразвук, который уже широко используется в парковочных датчиках, а также радар, эхолот, лазер, и инфракрасное излучение. Эти машины постоянно посылают вспышки невидимого света и звука, и внимательно изучают отражения, чтобы увидеть свое окружение - пешеходов, велосипедистов и других автомобилистов. Можно подумать, что получить полную картину происходящего вполне достаточно, но есть большая разница между «видеть» мир, и «понимать» эго.

Картинка, которую видит роботизированный глаз: нам гораздо легче интерпретировать то, что происходит вокруг, нежили роботу

 

Почему возникает путаница между банками и пешеходами? «Когда автономный автомобиль сканирует человека с помощью своего радара, возникает то же отражение, что и от банки содовой, - объясняет Свен Бейкер, исполнительный директор Центра автомобильных исследований в Стэндфордском университете. - Это говорит о том, что радар не лучший инструмент для обнаружения людей. Лазер или камера больше подходят для этой цели».

 

Просто иллюзия

Самое трудное задание - сделать так, чтобы робот мог разумно идентифицировать то, что он обнаружил. Мы не задумываемся над тем, как создается наш собственный вид дороги. Мы склонны думать о мире, отражающемся на сетчатке, как о картинке, возникающей через объектив камеры, но зрение - это сложный процесс. «Вся визуальная система разрезает изображения, разбивает их на схемы цвета, схемы движения, и так далее, а потом системе удается реинтегрировать все это», - объясняет Питер МакОвен, профессор компьютерных наук в Лондонском университете королевы Марии. Как мозгу удается выполнять этот трюк до сих пор остается загадкой, но Питер МакОвен пытается повторить этот процесс в мозгах роботов, изучая сбои, которые происходят с нашим собственным зрением.

Есть изображения, которые наш мозг постоянно соединяет неправильно, это то, что мы называем оптической иллюзией. МакОвен интересуется оптическими иллюзиями, потому что, если его математические модели зрения могут предсказать новые, это полезный индикатор того, что модель отражает человеческое зрение точно.

Оптические иллюзии действительно являются фокусом природы, но в то же время они помогают проверить, насколько хороша ваша модель, - говорит он.

Большинство роботов, например, не будут обмануты иллюзией тени Адельсона на примере шахматной доски, когда мы думаем, что два одинаковых серых квадрата имеют разные оттенки:

Квадраты А и В имеют один и тот же оттенок серого (Википедия)

Люди, глядя на эту иллюзию, обрабатывают изображения и удаляют эффект тени, поэтому мы в конечном итоге видим квадраты различных оттенков серого, - объясняет МакОвен.

Хотя может показаться, что машина выигрывает этот раунд, роботы имеют проблемы с распознанием теней и пониманием того, как они изменяют ландшафт.

Компьютерное зрение на самом деле очень сильно страдает, когда происходят изменения в условиях освещения, окклюзий и теней, - говорит МакОвен. - Тени очень часто принимаются за реальные объекты.

 

Тревога об угоне

Вот почему автономным транспортным средствам нужно больше, чем просто пара современных камер. Необходимы радарные и лазерные сканеры, потому что машинный интеллект нуждается в гораздо большем объеме информации для распознавания объекта, чем наш. Роботу нужно распознавать не только места и объекты. Чтобы быть верным помощником и полезным работником, роботы должны распознавать людей и их намерения. Военные роботы должны правильно различать солдат противника от испуганных мирных жителей, а роботы, предназначены для ухода за больными, должны различать не только людей, но и их эмоциями, если (особенно если) они пытаются их скрыть. Все это - проблемы распознавания образов.

Контекстуальную осведомленность, необходимую для безопасного ориентирования в пространстве, не следует воспринимать пренебрежительно. Бейкер приводит пример с пластиковым мячом, который котится по дороге. Большинство водителей ожидают, что за этим мячом может последовать ребенок, и, соответственно, сбрасывают скорость. Робот тоже может так рассуждать, но для него трудно отличить мяч от полиэтиленового пакета, даже беря во внимание все его датчики и алгоритмы. И это мы еще не рассматривали ситуации с людьми, которые, возможно, могут намеренно отвлекать или запутывать робота, чтобы тот наехал на тротуар или упал с лестницы. Может ли робот распознать фальшивый маневр на дороге, который служит прелюдией к краже или угону?

Военные роботы в настоящее время руководятся людьми, но в будущем их автономность может повыситься (SPL)

 

МакОвен не просто так чрезмерно обеспокоен перспективой того, что преступники будут саботировать автономные машины. «Более важно, чтобы робот действовал предсказуемо для окружающей среды и социальных норм, а не просто правильно, -  говорит он. - Основной смысл в том, что бы вы сделали, и что вы ожидаете от робота. В конце дня, когда вы садитесь в самоуправляемый автомобиль, вы попадаете во власть систем, окружающих вас».

Никакая технология на Земле не является 100% гарантией безопасности, говорит Бейкер, но он ставит под сомнение сосредоточенность на проверке того, что все работает безопасно. Следует концентрировать внимание на том, что приводит машину в действие.

Я считаю удивительным тот факт, как много времени автомобильная промышленность тратит на вещи, которые она не хочет, чтобы  происходили. И как мало на те, которые она хочет, чтобы произошли,-  говорит он.

Он признает, что в ближайшем будущем мы не сможем обойтись без человека, который будет  управлять системами.

Не реалистично сказать, что в ближайшее время компьютеры возьмут на себя все и будут принимать все решения от имени водителя. Нам еще до этого далеко. 

рейтинг

1228

просмотров

0

комментариев

порекомендовать друзьям

комментарии

Нет комментариев

Гость

Дорогие друзья! Помните, что администрация сайта будет удалять:

  • Комментарии с грубой и ненормативной лексикой
  • Прямые или косвенные оскорбления героя поста или читателей
  • Короткие оценочные комментарии ("ужасно", "класс", "отстой")
  • Комментарии, разжигающие национальную и социальную рознь