حتماً ویدیوها یا عکس‌های سگ‌های رباتی رو این‌ور و اون‌ور دیدی، همونا که چهارتا پا دارن و هی راه میرن! حالا تیمی از دانشمندها اومدن یکی از همین سگ‌های ربات رو «تربیت» کردن که بدمینتون بازی کنه! آره، درست خوندی، یه سگ رباتیک با هوش مصنوعی یاد گرفته با یه آدم بدمینتون بازی کنه و حسابی هم خوب شده توش؛ می‌تونه تا ده تا رالی (یعنی رفت و برگشت توپ بدمینتون) رو پشت سر هم با آدم بزنه.
اسم این ربات ANYmal ـه. یه سگ ربات چهاردست‌وپا که تقریباً ۵۰ کیلو وزنشه و نصف قد یه آدم معمولی قد داره (حدود نیم متر). دلیل اینکه رو این مدل کار کردن اینه که این ربات‌ها با چهارپا بهتر می‌تونن از زمین‌های سخت رد بشن و از پس موانع بربیان. حتی بعضی وقتا بهشون دست هم اضافه کردن که کارهای بیشتری مثل آوردن اشیا یا باز کردن در انجام بدن. ولی نکته اینجاست که هماهنگی بین دیدن اطراف (ادراک بصری) و حرکت دقیق دست و پا تو محیط پویا کلی دردسر داره.
توی این تحقیق، محقق‌ها یه بازوی دینامیک (یعنی بازویی که حرکتش قابل کنترل باشه) گذاشتن که یه راکت بدمینتون رو با زاویه ۴۵ درجه گرفته بود. با این تغییر، ربات میشه گفت تقریباً ۱.۶ متر قدش شد و در مجموع ۱۸ تا مفصل داشت: هر پا سه‌تا و اون بازوی تازه شش‌تا. برای اینکه ربات بتونه مثل یه بازیکن واقعی بازی کنه، روش یه دوربین استریو گذاشتن (این استریو یعنی دو تا لنز بالای هم که شبیه دو تا چشمی که عمق رو تشخیص میدن)، تا دقیق‌تر مسیر توپ بدمینتون رو (که بهش شاتل‌کاک هم میگن) زیر نظر بگیره و بفهمه کجا باید بره.
نکته خیلی باحال ماجرا اینه که ANYmal با روش یادگیری تقویتی آموزش دیده. حالا یادگیری تقویتی چیه؟ یعنی ربات تو یه محیط مجازی هی خودش رو امتحان می‌کنه، هی اشتباه می‌کنه، هی تجربه کسب می‌کنه، و وقتی کار درست رو انجام می‌ده، یه جور امتیاز (یا جایزه) می‌گیره. توی فضای شبیه‌سازی شده، به ربات یاد دادن هم مسیر شاتل‌کاک رو پیدا کنه، هم بره به سمتش، هم راکت رو تو زاویه درست بچرخونه و شاتل‌کاک رو بزنه اون‌ور تور. با هر ضربه، متناسب با دقت و زمان‌بندی ضربه و اینکه حرکتاش چقدر بهینه هست، امتیاز می‌گرفت. هدف این بود که ربات یاد بگیره در موقعیتای مختلف، بهترین تصمیم رو بگیره.
تو این شبیه‌سازی بیشتر از ۵۰ میلیون بار امتحان گرفتن تا بالاخره شبکه عصبی‌ای (یعنی یه مدل هوش مصنوعی که می‌تونه مثل مغز آدم الگو یاد بگیره) ساختن که کنترل ۱۸ تا مفصل رو به شکل هماهنگ انجام می‌داد.
بعد این تمرین‌ها، شبکه عصبی رو روی خود ربات واقعی پیاده کردن و ربات رو تو زمین واقعی امتحان کردن. هر بار هم یه دستگاه دیگه، شاتل‌کاک‌های نارنجی پررنگ رو براش سرو می‌کرد (یعنی توپ رو می‌فرستاد سمتش) و سرعت، زاویه و محل فرودش رو کنترل می‌کردن تا هرچی بیشتر واقعی باشه. ربات باید با سرعت می‌دوید سمت شاتل‌کاک و ضربه می‌زد که توپ بره اون‌ور تور و بیفته نزدیک وسط زمین.
جالب اینجا بود که بعد چند تا تمرین، ANYmal می‌تونست با سرعتی تا تقریباً ۱۲ متر بر ثانیه (یعنی حدود نصف سرعت یه بازیکن آماتور حرفه‌ای آدم) به توپ ضربه بزنه. نحوه حرکتش هم خیلی جالب بود: مثلاً اگه توپ نزدیکش می‌افتاد، لازم نبود بجنبه، اما اگه فاصله توپ ازش نیم متر می‌شد، کمی راه می‌رفت و اگه فاصله به ۱.۵ متر می‌رسید، سریع می‌دوید و اگه توپ خیلی دورتر بود (مثلاً ۲.۲ متر)، با یه حرکت پرش‌طور خودش رو می‌رسوند تا بتونه راکت رو تا ۱ متر اضافه‌تر به سمت توپ دراز کنه!
از نکات سخت بازی این بود که ربات وقتی مجبور بود به توپ نگاه کنه، نمی‌تونست خیلی سریع بدوه، ولی اگه نگاه نمی‌کرد، نمی‌فهمید توپ کجاست! پس باید یه جور هوشمند این تعادل رو پیدا می‌کرد که هم نگاه کنه، هم سریع حرکت کنه. خود محقق‌ها هم تعجب کردن که ربات چطور یاد گرفت این ۱۸ تا مفصل رو با هم، بدون اینکه الکی با هم قاطی بشن، کنترل کنه. جالبه بدونی بعد هر ضربه هم ربات خودش خودآگاه می‌رفت وسط زمین، مثل بازیکن‌های واقعی که آماده بشن برای توپ بعدی.
البته هنوز یه نکته باقی مونده: فعلاً ربات حرکات حریف آدمیش رو پیش‌بینی نمی‌کرد. آدم‌ها معمولاً از حرکت‌های رقیب حدس می‌زنن توپ کجا میره. ولی اگه در آینده به ربات این توانایی رو هم بدن تا حرکات حریف رو پیش‌بینی کنه، سطح بازی‌ش حسابی میره بالا. حتی محقق‌ها گفتن اگر یه مفصل گردن هم بهش اضافه کنن، بهتر می‌تونه شاتل‌کاک رو زیر نظر بگیره.
در آخر، خودشون میگن فقط کاربرد ورزشی مدنظرشون نیست! یعنی همچین ربات‌هایی آینده شاید تو عملیات نجات، جمع‌آوری آوار یا جاهایی که باید هم زمان خوب ببینه و سریع جابه‌جا شه، واقعاً به کار بیان.
خلاصه، سگ‌های رباتیک دیگه فقط واسه راه‌رفتن و پارکور نیستن؛ الان می‌تونن با آدم‌ها وسط زمین بدمینتون هم مسابقه بدن! اینم یکی دیگه از عجایب دنیای هوش مصنوعی و رباتیک که هر روز ما رو بیشتر شگفت‌زده می‌کنه.
منبع: +
