Natutunan ng Robotic AI na maging kusang-loob

Ang mga visualization na ito ng pagganap ng system ay nagpapakita ng malawak na mga pattern ng kawalang-tatag ngunit naisalokal na mga modelo ng katatagan. May-akda: © 2020 Inoue et al.

Gumagamit ang mga mananaliksik ng mga pabagu-bagong system at pag-aaral ng makina upang magdagdag ng kadalian ng AI.

Ang mga standalone na tampok para sa mga robot, tulad ng pagiging madali, ay mataas ang demand. Maraming mekanismo ng pagkontrol ng mga autonomous na robot ang inspirasyon ng mga pag-andar ng mga hayop, kabilang ang mga tao. Ang mga robotics ay madalas na nagkakaroon ng pag-uugali ng robot gamit ang paunang natukoy na mga module ng pagkontrol at pamamaraan, na ginagawang tukoy sa gawain habang nililimitahan ang kanilang kakayahang umangkop. Ang mga mananaliksik ay nagmumungkahi ng isang alternatibong pamamaraan ng pag-aaral ng makina para sa pagbuo ng kusang pag-uugali gamit ang mga kumplikadong temporal na pattern tulad ng kinakabahan na aktibidad ng utak ng hayop. Inaasahan nila na ang kanilang disenyo ay ipapatupad sa mga robotic platform upang mapabuti ang kanilang mga kakayahan na autonomous.

Ang mga robot at ang kanilang control software ay maaaring maiuri bilang isang pabago-bagong sistema, isang modelo ng matematika na naglalarawan sa patuloy na pagbabago ng panloob na mga estado ng isang bagay. Mayroong isang klase ng pabago-bagong sistema na tinatawag na high-dimensional chaos na nakakuha ng akit sa mga mananaliksik sapagkat ito ay isang malakas na paraan upang ma-modelo ang utak ng mga hayop. Gayunpaman, karaniwang mahirap makontrol ang mataas na laki ng gulo dahil sa pagiging kumplikado ng mga parameter ng system at pagkasensitibo nito sa iba’t ibang mga paunang kundisyon, isang kababalaghan na pinasikat ng salitang “butterfly effect”. Ang mga mananaliksik mula sa Laboratory of Intelligent Systems and Informatics at ang Susunod na Henerasyon na Artipisyal na Pananaliksik sa Pananaliksik sa Unibersidad ng Tokyo ay nagsisiyasat ng mga bagong paraan upang magamit ang mga mataas na dimensional na kaguluhan na dinamiko upang ipatupad ang tulad ng pantao na nagbibigay-malay na mga pag-andar.

“Mayroong isang aspeto ng mataas na dimensional na kaguluhan na tinatawag na magulong paglalakbay (SP) na maaaring ipaliwanag ang aktibidad ng utak habang naaalala ang memorya at samahan,” sinabi ng mag-aaral ng doktor na si Katsuma Inue. “Sa robotics, ang CI ay naging isang pangunahing tool para sa pagpapatupad ng kusang mga pattern ng pag-uugali. Sa pag-aaral na ito, iminungkahi namin ang isang recipe para sa simple at sistematikong pagpapatupad ng CI gamit ang mga kumplikadong modelo ng serye ng oras na nabuo ng kaguluhan na may mataas na dimensional. Naramdaman namin na ang aming diskarte ay may potensyal para sa mas matatag at maraming nalalaman na aplikasyon pagdating sa pagbuo ng mga arkitekturang nagbibigay-malay. Pinapayagan kaming magtayo ng kusang pag-uugali nang walang paunang natukoy na halatang istraktura sa controller na maaaring maging isang balakid. “

Ang reservoir computing (RC) ay isang pamamaraan ng pag-aaral ng makina na bumubuo sa teorya ng mga dynamical system at binubuo ang batayan ng diskarte ng isang koponan. Ginagamit ang RC upang makontrol ang isang uri ng neural network na tinatawag na periodic neural network (RNN). Hindi tulad ng iba pang mga diskarte sa pag-aaral ng makina na nag-set up ng lahat ng mga koneksyon sa neural sa isang neural network, itinatama lamang ng RC ang ilang mga parameter habang pinapanatili ang lahat ng iba pang mga koneksyon sa RNN na naayos, pinapayagan ang system na mas mabilis na magsanay. Kapag inilapat ng mga mananaliksik ang mga prinsipyo ng RC sa magulong RNN, natagpuan nito ang uri ng kusang-loob na mga pattern ng pag-uugali na inaasahan nila. Para sa ilang oras ito ay naging isang hamon sa mga robot at artipisyal na intelihensiya. Bilang karagdagan, ang pagsasanay para sa network ay nagaganap bago ang pagganap at sa isang maikling panahon.

“Ang utak ng mga hayop ay lumilikha ng mataas na antas ng gulo sa kanilang mga aktibidad, ngunit kung paano at bakit gumagamit sila ng kaguluhan ay mananatiling hindi malinaw. Ang aming iminungkahing modelo ay maaaring magbigay ng isang ideya kung paano nag-aambag ang kaguluhan sa pagproseso ng impormasyon sa aming utak, “sabi ni Associate Professor Kohei Nakadima. “Bilang karagdagan, ang aming reseta ay magkakaroon ng isang mas malawak na epekto sa labas ng neurology, dahil maaari itong mailapat sa iba pang mga magulong sistema. Halimbawa, ang mga susunod na henerasyong aparato ng neuromorphic, na inspirasyon ng mga biological neuron, na potensyal na nagpapakita ng kaguluhan na may mataas na dimensional at magiging mahusay na mga kandidato para sa pagpapatupad ng aming resipe. Inaasahan kong makikita natin sa lalong madaling panahon ang mga artipisyal na pagpapatupad ng pag-andar ng utak. “

Sanggunian: “Pagdidisenyo ng Kusang Pag-uugali ng Pag-uugali ng isang Magulong Ruta” ni Katsuma Inue, Kohei Nakajima at Yasuo Kuniyoshi, Nobyembre 11, 2020, Mga pagsulong sa agham.
DOI: 10.1126 / sciadv.abb3989

Pagpopondo:

Ang gawaing ito ay batay sa mga resulta ng isang proyekto na kinomisyon ng New Organization for Energy and Industrial Technology (NEDO). Sinuportahan ang KI ng JSPS KAKENHI (bigyan ng numero JP20J12815). Ang KN ay suportado ng JSPS KAKENHI (numero ng bigay na JP18H05472) at ang punong barko na programa na MEXT Quantum Leap (MEXT Q-LEAP) (numero ng bigay na JPMXS0120319794). Ang gawaing ito ay suportado ng NEDO [serial numbers 15101156-0 (dated 24 June 2016) and 18101806-0 (dated 5 September 2018)] at Tagapangulo ng Frontier AI Education, School of Information Science and Technology at Susunod na Henerasyon ng Artipisyal na Pananaliksik ng Artipisyal na Sentro [serial number not applicable (dated 1 June 2016)].

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang fluorescent solar corrugated windows ay bumubuo ng enerhiya sa loob at labas

Ang mga inhinyero ng Rice University ay dinisenyo at itinayo ang mga window window na nagre-redirect ng sikat ng araw o ilaw mula sa...

Teen “Tyrants” – Carnivorous Dinosaur Offs spring – Ipaliwanag ang Kakulangan ng Pagkakaiba-iba ng Dinosaur?

Ipinapahiwatig ng bagong pananaliksik ang supling ng maraming mga karnivorous dinosaur, tulad ng Tyrannosaurus rex, na maaari ring hubugin ang kanilang mga komunidad sa...

Hindi Karaniwan na Mga Katutubong Australian Bees na Natagpuan Matapos ang 100 Taon

Ang bagong natuklasan na Pharohylaeus lactiferus (Colletidae: Hylaeinae). Kredito: James Dorey Photography Pagkasira ng mga kagubatan sa ulan, pagbawas ng mga wildfire. Ang isang laganap...

Ang Unang Video ng Daigdig ng Space-Time Crystal

Ang isang pana-panahong pattern ng mga magnon ay nangyayari sa temperatura ng kuwarto. Ang isang pangkat ng mga mananaliksik ay nagtagumpay sa paglikha ng isang...

Ang sinaunang ilog ng Delta ay minsang nagdadala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars

Eberselded Crete Delta: Ang sinaunang istraktura ng sinaunang ilog na Delta ay nagdala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars. Kredito: ESA /...

Newsletter

Subscribe to stay updated.