Mamy internet, smartfony, zmywarki i roboty do odkurzania podłóg. Ale gdzie są maszyny, które mogłyby wyręczyć nas w domowych obowiązkach – takie, które posprzątają, wytrą kurze i pozmywają naczynia?

Cóż, to niezwykle trudne. Dom to nie precyzyjnie zaplanowana fabryka z taśmą produkcyjną, tylko zorganizowany chaos. W grę wchodzą rozmaite powierzchnie, faktury, wytrzymałości materiałów, kształty przedmiotów i ich rozmieszczenie. Nawet same naczynia do zmywania mają tysiące różnych form i rozmiarów…

Kiedy powstaną uczące się roboty?

Do radzenia sobie z nimi potrzeba uczących się robotów. Istnieją już systemy rozpoznawania obrazów, a nawet systemy pozwalające robotom na orientowanie się i nawigację w otoczeniu. Jednak uczenie takich algorytmów wymaga olbrzymiej ilości danych i jest niezwykle kosztowne. Nic dziwnego, że robotów do zmywania jeszcze nie ma. A raczej nie było.

Instytut Badawczy firmy Toyota opublikował właśnie informację, że japońskim inżynierom udało się stworzyć roboty, które mogą manipulować przezroczystymi przedmiotami i przecierać płaskie powierzchnie. Jednym słowem robot pozmywa naczynia, przetrze stół, kuchenny blat, a nawet podłogę. Nareszcie!

Na filmie wideo widać, jak robot sprząta kuchnię, a potem chwyta smartfona, żeby zrobić sobie zdjęcie.

Po co komu roboty do sprzątania kuchni?

Toyota oraz inne japońskie firmy zajmujące się robotyką nie ukrywają, że chcą produkować roboty, które pomogą w domowych obowiązkach ludziom starszym. Japońskie społeczeństwo już teraz jest jednym z najstarszych na świecie. Osoby powyżej 65. roku życia to jedna czwarta wszystkich mieszkańców kraju, a za dwadzieścia lat będą stanowić połowę. W Polsce również obserwuje się podobny trend, choć niekorzystne zmiany demograficzne zachodzą nieco wolniej.

Roboty mają więc pomóc w domowych obowiązkach ludziom, którzy nie mają już siły ani precyzji, by je wykonywać. Maszyny powinny potrafić zamiatać, odkurzać, zmywać, a nawet prasować i składać ubrania. Jest to jednak niezwykle trudne. Inżynierom z Toyoty udało się na razie nauczyć je rozpoznawać przezroczyste przedmioty i właściwie się z nimi obchodzić.

Była to skomplikowana sztuka, wymagająca nauczenia maszyn orientowania się w przestrzeni, rozpoznawania obiektów oraz wykrywania takich, które odbijają otoczenie. Do tej pory roboty, gdy widziały odbicia przedmiotów, były zdezorientowane. Błyszczący blat, metaliczny toster czy szklanka były poza ich zasięgiem.

Krok w stronę robotów przydatnych w domach

To, czego potrzeba robotom (nie tylko takim, które mogłyby się przydać w domu), to umiejętność wyciągania wniosków, by móc poruszać się w urozmaiconym i nieprzewidywalnym otoczeniu. Inżynierowie z zespołu Toyoty wykorzystali do tego technikę „programowalnych danych”, która to ułatwia.

Zamiast zapewniać uczącym się algorytmom miliony zdjęć z odpowiednimi opisami (co zajmuje terabajty danych i pochłania setki kilowatogodzin zużytych przez superkomputery), można im przedstawić komputerowo wygenerowane symulacje. Na tym właśnie polega „programowanie danych”. Niezwykle ułatwia to uczenie maszynowe, a na dodatek jest o wiele tańsze.

Sprzątanie domu to wyzwanie

Badacze przyznają, że „żaden system nie jest idealny”, ale ich osiągnięcie to spory krok na drodze do produkcji robotów przydatnych w domach. Technologia zaś przyda się oczywiście inżynierom konstruującym inne maszyny.

- Uczenie robotów zrozumienia, jak działać w środowisku domowym, to trudna sprawa. Różnorodność i złożoność naszych domów sprawia, że nagromadzenie drobnych problemów do rozwiązania staje się poważnym wyzwaniem - przyznaje Max Bajracharya, wiceprezes do spraw robotyki Instytutu Badawczego Toyoty (nawiasem mówiąc, należy mu się wdzięczność za wyjaśnienie, dlaczego prace domowe są tak frustrujące).

Na razie jesteśmy o krok bliżej do maszyn, które przetrą szklany blat i umyją szklankę bez ich rozbijania. A to już całkiem sporo.

Źródło: Toyota Research Institute