למידה עמוקה חושפת יכולות חדשות ברובוטים

This post is also available in: English (אנגלית)

אתגר מרתק הוביל לפיתוח פתרון בתחום מיומנויות אצבעות רובוטיות בתפיסת עצמים. אתגר 'הרובוט האמיתי' שארגן מכון Max Planck (MPI) למערכות חכמות בגרמניה הציג את הבעיה של שינוי פוזיציה ואוריינטציה של קוביה באמצעות יד רובוטית בעלות נמוכה. הצוותים שהשתתפו באתגר נדרשו לפתור סדרה של בעיות בתחום מינפולציית אובייקט בדרגות קושי שונות.

במענה לאחת הבעיות שהוצגו, חוקרים ממכון Vector באוניברסיטת טורונטו, ETH Zurich, ו-MPI Tubingen פיתחו מערכת שמאפשרת לרובוטים לרכוש מיומנויות מאתגרות של מניפולציית אצבעות ולהעביר בצורה אפקטיבית יכולות אלה מסימולציות לרובוט אמיתי.

המערכת השיגה שיעור הצלחה משמעותי של 83% ביכולת לאפשר למערכת TriFinger מרוחקת שהוצעה על ידי מארגני האתגר להשלים משימות מאתגרות שכללות מיומנויות אצבעות. "המטרה שלנו היתה להשתמש בשיטות מבוססות-למידה כדי לפתור את הבעיה.. בעלות נמוכה", אמר אנימש גארג, אחד החוקרים. 

גארג ועמיתיו ביקשו להדגים יכולת לפתור משימות מניפולציית אצבעות לתפיסת עצמים בעזרת מערכת רובוטית עם שלוש אצבעות, שהעבירה את התוצאות שהושגו בסימולציות אל העולם האמיתי באמצעות פחות משאבים בהשוואה למחקרים קודמים. כדי לבצע זאת הם אימנו סוכן למידה באמצעות חיזוקים בסימולציות ויצרו טכניקת למידה עמוקה שמסוגלת לתכנן פעולות עתידיות על בסיס תצפיות הרובוט. החוקרים החליטו להשתמש ב"ייצוג נקודות מפתח", דרך לייצוג עצמים על ידי מיקוד בנקודות עניין עיקריות בתמונה. מדובר בנקודות שנשארות ללא שינוי בלי קשר לגודל, כיוון, עיוות או שינוי כלשהו של התמונה.

החוקרים השתמשו בנקודות המפתח כדי לייצג את פוזיציית הקוביה, שהרובוט היה אמור לבצע עליה מניפולציה, בנתוני תמונה שהוזנו לרשת הנוירונית שלהם. הם שימשו גם לצורך חישוב פונקציית ה"פרס", שיכולה בסופו של תהליך לאפשר לאלגוריתמים של למידה באמצעות חיזוקים לשפר את הביצועים לאורך זמן. החוקרים אימנו את מודל הלמידה באמצעות חיזוקים בסביבה המסומלצת שיצרו באמצעות Isaac Gym במהלך יום אחד. האלגוריתם "חווה" 16,000 סימולציות של רובוטים שהפיקו כ-50,000 צעדים/לשנייה של נתונים ששימשו לאימון המערכת.

מעוניינים לצלול אל תוך עולם העתידנות הטכנולוגית? – הירשמו ל–INNOTECH 2023, הכנס והתערוכה הבינלאומיים לסייבר, HLS וחדשנות באקספו תל אביב ב29-30 במרץ.

מעוניינים בחסות / ביתן תצוגה בתערוכת ה-INNOTECH 2023? לחצו כאן לפרטים!