Nowa sieć WWW wyłącznie dla robotów
Dotychczas każdy skonstruowany robot wymagał zaprogramowania lub przejścia procesu uczenia się od podstaw. Nowe roboty przypominają noworodki uczące się wszystkiego od ludzi, którzy je stworzyli lub samodzielnie nabywające wiedzy. Wszystko to jednak może ulec zmianie. Dzięki ROBOEARTH roboty już niedługo będą w stanie dzielić się wiedzą między sobą niemal od razu zamiast „żyć” w bańce. Każdemu, kto obejrzał bijący rekordy oglądalności film „Ja, robot” z 2004 r., nie obca będzie koncepcja powstającej dziedziny, jaką jest „chmura robotów”. Podobnie jak w filmie, polega ona na podłączaniu istniejących robotów do alternatywnej wersji sieci WWW, aby wszystkie mogły dzielić się informacjami o nowej wiedzy lub rozwiązaniach problemów. Jednak w odróżnieniu od złowieszczej fabuły filmu, ta dziedzina nauki przyniesie korzyści. Projekt ma zaowocować skróceniem czasu opracowywania, gdyż cała pozostająca wiedza robotyczna będzie łatwo dostępna zamiast znikać, kiedy przechowujący ją robot staje się przestarzały. W ramach projektu ROBOEARTH1 prowadzone są pionierskie badania nad robotyką w chmurze. Czteroletnie przedsięwzięcie, które rozpoczęło się w 2009 r., ma stworzyć gigantyczną sieć i repozytorium danych, gdzie wszystkie roboty będą mogły przechowywać informacje na temat swojego zachowania i środowiska oraz wymieniać się nimi. Tego typu dane obejmują komponenty oprogramowania, mapy do nawigacji, wiedzę zadaniową, czyli schematy działania i strategie manipulacji oraz modele rozpoznawania obiektów. Krótko mówiąc ich zastosowanie we wszystkich robotach pomoże przejść od sytuacji, w których roboty nie są w stanie zrozumieć ani poradzić sobie z nieprzewidywalnymi środowiskami do scenariuszy, w których każdy robot może z łatwością znaleźć sposób na uporanie się z nowymi problemami, dzięki natychmiastowemu dostępowi do wiedzy swoich odpowiedników. W wyłącznym wywiadzie dla magazynu research*eu nt. wyników, dr Markus Waibel rzuca światło na wyniki projektu i ich wagę dla rozwoju robotyki. Jakie są główne cele projektu? ROBOEARTH ma wykazać, że podłączenie do zsieciowanego repozytorium informacji znacznie przyspiesza proces uczenia się i adaptacji, umożliwiając systemom robotycznym wykonywanie złożonych zadań i pokazuje, że system podłączony do takiego repozytorium będzie w stanie autonomicznie wykonywać użyteczne zadania, które nie zostały wyraźnie zaplanowane w określonym czasie. Na czym polega nowość lub innowacyjność projektu i jego podejścia do tego tematu? Dzisiejsze roboty nie korzystają z Internetu - każdy z nich jest wyspą. ROBOEARTH to pionier robotyki w chmurze: koncepcji robotów czerpiących ogromne korzyści z konwergentnej infrastruktury i wspólnych usług, w dużej mierze w taki sam sposób, jak komputery osobiste, które skorzystały na podłączeniu do Internetu. ROBOEARTH to sieć WWW dla robotów: gigantyczna sieć i repozytorium danych, gdzie roboty mogą wymieniać się informacjami i uczyć się od siebie na temat swoich zachowań i środowisk. Ponadto ROBOEARTH umożliwia robotom podzlecanie zadań obliczeniowych silnikowi chmury ROBOEARTH (zwanemu Rapyuta), dzięki któremu roboty mogą zyskiwać na zdecydowanym wzroście szybkości przesyłania danych i przekazywać zadania bez dużego zapotrzebowania w czasie rzeczywistym. To szczególnie interesujące w kontekście robotów mobilnych, w przypadku których obliczenia pokładowe oznaczają wymóg dodatkowego zasilania, co może skrócić czas pracy, ograniczyć mobilność robota oraz zwiększyć koszty. Co skłoniło was do podjęcia badań w tej dziedzinie? Dzisiejsze roboty są przypisane do wysoce kontrolowanych i przewidywalnych środowisk, takich jak zakłady produkcyjne, ale weszły też w znaczący sposób w sferę człowieczeństwa. Świat człowieka jest po prostu zbyt zróżnicowany i skomplikowany, aby streścić go w ograniczonym zbiorze wymagań technicznych. Do tej pory roboty działały w odosobnieniu. Kiedy wycofywano je z eksploatacji, przepadała cała ich wiedza. Dla naukowców jeszcze bardziej zbijające z tropu pytanie brzmi: dlaczego tysiące systemów stale rozwiązuje od nowa te same, podstawowe problemy? Jakie trudności napotkaliście i jak się z nimi uporaliście? Jeden z problemów, jaki postawiliśmy przed sobą w ramach ROBOEARTH dotyczy sposobu, w jaki roboty odmienne pod względem sprzętu i oprogramowania mogą wymieniać się wiedzą i korzystać z niej nawzajem? Aby uporać się z tym wyzwaniem, podzieliliśmy problem na dwie części: wiedza wysokiego szczebla jest zapisywana w ramach ROBOEARTH w języku opartym na XML, który jest niezależny od określonych wymagań sprzętowych czy programistycznych. Konkretne roboty mają do niej dostęp za pośrednictwem specyficznego interfejsu (zwanego warstwą abstrakcji sprzętowej). Na przykład działania robotów są przechowywane jako ogólne schematy działania wysokiego szczebla, które mogą być przełożone na niski szczebel elementarnych ruchów właściwych dla robota. Jakie konkretne wyniki przyniosły dotychczas badania? W toku projektu powstało sześć demonstratorów, które pokazują, jak ROBOEARTH może poprawić wydajność, uczenie się i autonomię robotów, od podawania napojów w otoczeniu szpitalnym po mapowanie w chmurze za pomocą bardzo taniego robota (za około 300 USD), wyposażonego w kamerę i bezprzewodowy klucz sprzętowy. Czego oczekujecie, jeżeli chodzi o zasadniczy dorobek projektu? Do zasadniczego dorobku projektu zaliczyć należy narodziny nowej dziedziny badań. O „robotyce w chmurze” nikt nie słyszał, kiedy zaczynaliśmy, a teraz to szybko ewoluująca gałąź robotyki, która przyciągnęła znaczące podmioty od ważnych uczelni na świecie po firmy, takie jak Google. Umożliwia robotom korzystanie z potężnej mocy obliczeniowej, pamięci masowej i zasobów komunikacyjnych nowoczesnych ośrodków przetwarzania danych. Co więcej umożliwia pozbycie się kosztów ogólnych konserwacji i aktualizacji oraz zmniejsza uzależnienie od indywidualnego oprogramowania pośredniczącego.Więcej informacji: ROBOEARTH http://www.roboearth.org Karta informacji o projekcie: