Обучение роботов теории разума может улучшить сотрудничество
20:00, 25 Май.
Природа полна животных, которые сотрудничают в больших количествах. Пчелы отмечают лучшие места для кормления и сообщают другим, где они находятся. Муравьи строят сложные иерархические дома, предназначенные для защиты. Стаи скворцов движутся по небу красивыми формациями, как будто они единое целое.
Однако ни одно из этих животных не сотрудничает так, как это делают люди. Коллективное поведение возникает из простых правил, которым следуют многие индивидуумы. Однако люди обладают способностью сопереживать друг другу и предсказывать действия друг друга — черта, известная как Теория разума.
Теперь группа исследователей из Университета Дьюка и Колумбийского университета выяснила, как использовать эту уникальную человеческую черту для быстрого обучения групп роботов выполнению сложных задач.
В то время как другие алгоритмы управления направляют роботов с помощью механизмов, больше похожих на поведение коллективного разума, эта недавно продемонстрированная структура под названием HUMAC обучает группы роботов тому, как сотрудничать, с помощью идей, предоставленных одним человеком-тренером.
Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv. Исследование, принятое на Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации (ICRA 2025) , которая пройдет с 19 по 23 мая 2025 года в Атланте, штат Джорджия, демонстрирует, как роботы могут научиться предугадывать действия товарищей по команде, адаптировать стратегии в реальном времени и решать задачи, требующие скоординированного коллективного интеллекта, подобного человеческому.
Эта работа может оказаться полезной для таких задач, как ликвидация лесных пожаров и выживание в дикой природе, где роботам необходимо взаимодействовать и сотрудничать в условиях ограничений, иерархической структуры команд, неопределенности окружающей среды и ограничений пропускной способности связи.
«Люди начинают развивать навык Теории разума примерно в возрасте четырех лет», — объяснил Боюань Чен, доцент кафедры машиностроения и материаловедения, электротехники и вычислительной техники и компьютерных наук в Университете Дьюка.
«Это позволяет нам интерпретировать и предсказывать намерения других, что позволяет возникать сотрудничеству.
Это важная способность, которой не хватает нашим нынешним роботам, чтобы они могли работать в команде с другими роботами и людьми.
Мы разработали HUMAC, чтобы помочь роботам учиться на том, как люди думают и координируют свои действия эффективным образом».
Существуют и другие подходы к обучению роботов сотрудничеству в значимых задачах. Один из них заключается в использовании обучения с подкреплением , когда роботы учатся, взаимодействуя в одной и той же среде с миллионами или миллиардами проб и ошибок, что неэффективно и не гарантирует успеха.
Другой метод включает в себя имитационное обучение от больших групп сотрудничающих экспертов-людей, что является дорогостоящим и непрактичным. HUMAC использует радикально иной подход.
Во время обучения структура позволяет одному человеку-оператору на короткое время брать под контроль разных роботов в команде, когда это необходимо, направляя их в ключевые стратегические моменты, подобно тому, как тренер дает целевые советы во время футбольного матча.
Эти взаимодействия показывают группам, как проводить сложные совместные тактики, такие как засады и окружение. После этих кратких демонстраций система встраивает человеческие вмешательства в алгоритмы роботов.
Основная идея заключается в том, что для того, чтобы роботы могли научиться сотрудничать, они должны научиться формировать ментальное представление, чтобы одновременно предсказывать планы своих товарищей по команде и действия игроков противника.
Другими словами, неявное встраивание всех решений игроков в их собственные планы — Теория разума. «Наша структура представляет будущее взаимодействия человека и ИИ, где лидерами являются люди», — сказал Чэнь. «В этом случае один человек руководит большим количеством агентов быстрым и адаптивным способом, чего раньше не было».
Команда протестировала HUMAC в динамической игре в прятки, где команда из трех роботов-искателей пытается поймать команду из трех более быстрых роботов-пряток в ограниченной квадратной арене, заполненной случайными препятствиями, полагаясь исключительно на частичные визуальные наблюдения.
Эта настройка является сложной, поскольку несотрудничающие искатели, которые продолжают преследовать ближайших прячущихся, могут достичь только 36% успеха .
С помощью HUMAC тренер-человек выборочно берет под контроль отдельных роботов, когда это необходимо. Всего через 40 минут руководства команда роботов демонстрирует сильное совместное поведение, такое как засада и окружение.
В симуляциях процент успеха подскочил до 84%, и даже в физических испытаниях наземных транспортных средств процент успеха оставался стабильным на уровне 80%. «Мы наблюдали, как роботы начали вести себя как настоящие товарищи по команде», — сказал Чжэнгран Цзи, ведущий автор и аспирант в лаборатории Чена.
«Они предугадывали движения друг друга и координировались естественным образом, без явных команд». «За этим было действительно интересно наблюдать, и мы считаем, что это открывает множество возможностей для будущих команд роботов и команд человек-робот в различных приложениях», — добавил Чэнь.
Представьте себе рой дронов, координирующих свои действия в реальном времени для поиска выживших после стихийного бедствия, эффективно прочесывающих заваленные мусором территории без перекрытия путей.
Любое приложение, в котором небольшому количеству людей необходимо научить большое количество роботов сотрудничать, может использовать этот подход.
Исследователи уже работают над расширением HUMAC для более крупных команд роботов и более сложных задач, одновременно изучая более богатые методы взаимодействия для оптимизации и улучшения совместной работы человека и робота.
«ИИ — это не просто инструмент для людей, это товарищ по команде. Окончательная форма сверхинтеллекта не будет состоять только из ИИ или только из людей, это будет коллективный интеллект людей и ИИ», — сказал Чэнь. «Точно так же, как люди эволюционировали, чтобы сотрудничать, ИИ станет более адаптивным, чтобы работать вместе друг с другом и с нами.
Паттерны DBLHC и DBHLC | Price Action Сегодня продолжим рассматривать разворотные паттерны Прайс Экшн — DBLHC и DBHLC. Использовать в трейдинге их совсем не сложно, поэтому эта стра...
Политический деятель и меценат Игорь Пушкарев Игорь Пушкарев – это имя, которое знакомо каждому, кто следит за политической и деловой жизнью России. Этот выдающийся политик, предприниматель, канд...
Председатель ВЭБ.рф Игорь Шувалов Функционал ВЭБ.РФ регламентируется федеральным законом «О государственной корпорации развития ВЭБ.РФ» и подчинён задаче поддержки экономического разв...
Почему мы так любим индийское кино? Индийское кино — это удивительный мир, в котором переплетаются традиции и современность, драма и комедия, музыка и танец. С момента своего появления ...
Google добавляет рекламу в поиск ИИ в битве ChatGPT Google заявила, что начинает встраивать рекламу в свой новый режим искусственного интеллекта для онлайн-поиска. Это стратегический шаг, призванный пр...
Google добавляет рекламу в поиск ИИ в битве ChatGPT Google заявила, что начинает встраивать рекламу в свой новый режим искусственного интеллекта для онлайн-поиска. Это стратегический шаг, призванный пр...
Где смотреть матчи НБА, КХЛ и других видов спорта? Сегодня болельщики имеют доступ к спортивным трансляциям с любой точки мира, что связано с постоянным развитием цифровых технологий. Чтобы не пропуст...
Биржа криптовалют Binance Тому, кто хочет торговать криптовалютой, зарабатывая на этом, нужна надёжная биржа. Это обеспечит спокойствие и уверенность в сохранности денег. Сред...
Что такое платеж Роялти? Платеж роялти это регулярное вознаграждение за использование интеллектуальной собственности. Он применяется в сфере франчайзинга и лицензирования. Ро...
Душевная поездочка: BMW 116i и Mini Cooper S Фраза в заголовке — вольный перевод понятия soulful driving. Это когда цель поездки за рулём — не «точка Б», а приятные эмоциональные переживания, св...
В сети появились рендеры Sony Xperia 1 V Мы надеемся, что Xperia 1 V уже не за горами. По-прежнему существует определенная вероятность того, что телефон появится на выставке MWC в Барселоне ...
Чистка зубов ультразвуком. За и против Терапевтическая стоматология рекомендует чистить зубы ультразвуком, так как он помогает эффективно удалить с них налет и камень. Ультразвуковая чистк...
Где купить пульсоксиметры? Пульсоксиметр — это небольшой диагностический прибор, который измеряет уровень кислорода в крови и частоту пульса. Он помогает быстро оценить насыщен...
Как изменятся нейросети в ближайшем будущем? Нейросети не просто станут умнее — это логично и очевидно. Скорее важно то, что пользоваться ими будет гораздо проще, а значит, они получат еще больш...
Стало известно, кому повысят пенсии летом 2025 года Пенсионные выплаты пройдут несколько этапов повышения летом 2025 года, рассказывает Прайм со ссылкой на декана факультета права НИУ ВШЭ профессора Ва...
В сети появились рендеры Sony Xperia 1 V Мы надеемся, что Xperia 1 V уже не за горами. По-прежнему существует определенная вероятность того, что телефон появится на выставке MWC в Барселоне ...
Почему мы так любим индийское кино? Индийское кино — это удивительный мир, в котором переплетаются традиции и современность, драма и комедия, музыка и танец. С момента своего появления ...
Где купить цифровую видеокамеру в Москве? Все цифровые камеры создают цифровые изображения, которые можно сохранить при необходимости на компьютере. Они выполняют быструю съемку и передачу из...
Новый ресурс для любителей спортивных соревнований Любителям активного образа жизни стал доступен новый информационный портал - Сравни спортивные новости. Платформа предлагает актуальные сводки, анали...
Где смотреть матчи НБА, КХЛ и других видов спорта? Сегодня болельщики имеют доступ к спортивным трансляциям с любой точки мира, что связано с постоянным развитием цифровых технологий. Чтобы не пропуст...