Roboter machen bald beste Pizzen der Welt
US-Forscher programmieren "Lehrer"- und "Schüler"-Algorithmus für Umgang mit heiklem Material
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Pizzabäcker und Roboter im Vergleich: Software lernt, selbstständig zu arbeiten (Fotos: mit.edu) |
Cambridge/Pittsburgh/San Diego (pte004/04.04.2022/06:15)
Ein Roboter, der weiß, wie er mit verformbaren Materialien umgehen kann und die perfekte Pizza macht: Einen solchen haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology http://mit.edu zusammen mit Kollegen der Carnegie Mellon University http://cmu.edu und der University of California, San Diego http://ucsd.edu präsentiert.
Algorithmus fungiert als "Lehrer"
Das Team hat einen Rahmen für ein Robotermanipulationssystem geschaffen, das einen zweistufigen Lernprozess nutzt. Ein "Lehrer"-Algorithmus löst jeden Schritt, den der Roboter ausführen muss, um die Aufgabe zu erledigen. Dann trainiert er eine "Schüler"-Software auf der Basis von maschinellem Lernen, die alle Einzelschritte in sich aufnimmt, um sie später zu wiederholen, etwa die Verwendung eines Nudelholzes.
Die Forscher konnten zeigen, dass diese Methode, die sie "DiffSkill" nennen, zu komplexen Manipulationen befähigt, wie das Schneiden und Verteilen von Teig oder das Einsammeln von Teigstücken um ein Schneidebrett herum. Diese Methode ist nahe an dem, wie wir als Menschen unser Handeln planen", sagt Yunzhu Li, Doktorand am Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) und Autor eines Papers, das DiffSkill vorstellt. "Wenn ein Mensch eine komplexe Aufgabe lösen muss, schreibt er sich nicht alle Details auf. Er nutzt einen übergeordneten Planer, der die einzelnen Schritte definiert und einige Zwischenziele festlegt, die es zu erreichen gilt."
Auch Textilien sind manipulierbar
"Unser Rahmenplan ermöglicht es Robotern, neue Fähigkeiten zu erwerben. Diese Fähigkeiten können dann verkettet werden, um komplexere Aufgaben zu lösen, zu denen existierende Robotersysteme nicht fähig sind", so Li. Derart trainierte Roboter können beispielsweise Stoffe manipulieren, an denen sie sich heute noch die Greifer ausbeißen. Auch Pflegeroboter können davon profitieren. Und natürlich Pizzabäcker. Die bekämen perfekt geformte Böden gereicht, die sie nur noch belegen müssen, wenn das nicht ein zweiter Roboter übernimmt.
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