Учат роботите да ни наблюдават

Ако някой ден живеем в "умни къщи" или разполагаме с лични роботи, които да ни помагат със задълженията у дома или в офиса, те ще имат нужда да бъдат наясно с действията на хората. Така например човек не напомня на дядо си да си вземе хапчетата за артрит, ако току що го е видял да ги пие – роботите също би трябвало да могат да анализират това, което виждат, и да преценяват действията си, пише PhysOrg.

Ето защо учени от университета "Корнуел" в САЩ програмират роботите да идентифицират човешкото поведение чрез наблюдение. Техният труд по въпроса ще бъде представен официално на 7 август на 25-тата Конференция за изкуствен интелект в Сан Франциско.

Аштън Саксена, асистент по компютърни науки, и неговият изследователски екип описват в доклада си, че са обучили робот да разпознава 12 различни човешки дейности, включително миене на зъби, пиене на вода, почивка на диван и работа с компютър. Изследванията са част от цялостната работа на Саксена върху усъвършенстването на личните роботи.

И други са се опитвали да учат роботите да разпознават човешките дейности чрез видеокамери, отбелязват учените. Екипът от "Корнуел" използва триизмерна (3D) камера, която по думите им значително подобрява резултатите, тъй като позволява разграничение между човешкия образ и фона от различни предмети наоколо.

За целта е използвана камерата на Microsoft Kinect, проектирана за контролиране на движенията във видеоигрите чрез движенията на тялото на играещия. Камерата комбинира видеоизображения с инфрачервена връзка за създаването на "облак от точки" с 3D координати за всяка точка в изображението. За улесняване на изчисленията образите на хора са опростени до скелетната им структура.

Впоследствие компютърът разделя човешките действия на няколко стъпки. Например миенето на зъбите може да бъде разделено на изстискване на пастата върху четката, приближаване на ръката към устата, движение на ръката нагоре, надолу, наляво или надясно и т.н.

Компютърът бива обучаван да наблюдава човека, извършващ действието, няколко пъти, като всеки път "запомня" видяното във веригата от поддейности и съхранява резултата. В крайна сметка получава и единен образ, обединяващ всички извършени наблюдения.

Когато дойде време, вече понаучилият се робот отново раздробява съответната дейност на поддейности и ги сравнява с възможните варианти в своята памет. Разбира се, никой не извършва едно и също действие по един и същи начин всеки път, така че компютърът изчислява вероятността за съвпадение с всяко запомнено отпреди поддействие и избира най-сходното.

При проведени експерименти с четирима различни души в пет отделни обстановки (кухня, всекидневна, офис и т.н.) компютърът е идентифицирал правилната една дейност от общо 12 специфични дейности в 84% от случаите, когато е наблюдавал човек, с когото е работил и преди, и в 64% от случаите, когато е наблюдавал непознат. Освен това успешно са били игнорирани случайни действия, които не са били въвеждани предварително в неговата памет.

Учените споделят, че са наясно с възможността да има хора, смятащи, че наблюдението от роботи може да се възприеме като нахлуване в личното пространство. Едно от решенията според тях е да се забрани на робота да влиза в помещения със затворени врати.

Компютърният код за конвертиране и обработка на данни за Kinect е публично достъпен на адрес: http://pr.cs.cornell.edu/humanactivities/