Стартап IntuiCell и робот-собака Луна: концепция цифровой нервной системы и виртуального мозга для роботов

Konrad Wolfenstein

12 месяцев назад

Стартап IntuiCell: концепция цифровой нервной системы и виртуального мозга для роботов – Изображение: Xpert.Digital

Самообучающиеся роботы: прорыв из Швеции меняет машиностроение

Новое поколение роботов учится на собственном опыте, а не с помощью программирования

Шведский стартап IntuiCell разрабатывает революционный подход к робототехнике, который может коренным образом изменить то, как машины учатся и взаимодействуют с окружающей средой. В основе этой инновации лежит разработка цифровой нервной системы и виртуального мозга, позволяющих роботам учиться на собственном опыте, подобно людям и животным. Эта концепция выходит далеко за рамки традиционного программирования и может проложить путь к новому поколению машин, способных автономно адаптироваться к окружающей среде и взаимодействовать с ней.

Компания IntuiCell была основана около четырех лет назад исследовательской группой из Лундского университета в Швеции. Компания опирается на примерно 30-летний опыт нейробиологических исследований мозга и инженерных исследований в области цифрового интеллекта. Эти исследования охватывают передачу сигналов между синапсами, свойства нейронной активности и координацию движений всего тела для самостоятельных перемещений — все это фундаментальные аспекты, которые способствуют пониманию того, как мозг воспринимает мир и взаимодействует с ним.

Луна – робот-собака с возможностью обучения

На первый взгляд, робот-собака Luna от IntuiCell не кажется чем-то необычным. С четырьмя лапами, стройным, похожим на банку телом и головой, оснащенной лазерным сканером, камерой и акселерометрами, она напоминает многих других роботов-собак, представленных сегодня на рынке. На самом деле, Luna создана на основе модели робота-собаки GO2 Pro от китайского производителя Unitree, которую можно приобрести примерно за 3500 евро.

Однако от обычных роботов-собак Луна отличается не внешним видом, а внутренним устройством. В то время как большинство роботов основаны на предварительно запрограммированных алгоритмах и обширных наборах данных, Луна обладает цифровой нервной системой, которая позволяет ей учиться посредством прямого взаимодействия с окружающей средой — без сложной предварительной подготовки или огромных центров обработки данных в фоновом режиме.

Цифровая нервная система Луны состоит из искусственных нейронов, которые значительно сложнее и функционируют иначе, чем те, что используются в традиционных моделях ИИ. Эти нейроны были разработаны на основе понимания нейрофизиологии и могут самостоятельно расставлять приоритеты задач и выбирать действия для решения своих собственных локальных проблем. Благодаря прототипной сети из нескольких сотен цифровых нейронов Луна может обучаться самостоятельно, без подключения к облачной модели ИИ. Компьютер, обеспечивающий это обучение, находится внутри самого робота-собаки.

Процесс обучения: мир как замкнутый цикл обратной связи

Вначале Луна была словно чистый лист. Робот-собака не имела никакой информации ни о себе, ни об окружающей среде — она даже не знала, что у нее четыре лапы и как ими управлять. Но исследователи смогли дать ей задание, например, достичь определенной точки в пространстве.

Затем Луна посылает различные импульсы, которые, например, приводят в движение ее конечности, и использует данные с лидара и камеры. Виртуальная нервная система записывает и обрабатывает изменения ее состояния относительно исходной ситуации. Таким образом, Луна постепенно учится двигать ногами, регулировать силу и комбинировать эту информацию с данными датчиков для достижения целенаправленного движения.

Этот процесс обучения очень похож на двигательное обучение у животных и людей. Вместо того чтобы полагаться на заранее запрограммированные последовательности движений, Луна учится методом проб и ошибок ориентироваться в окружающей среде. Сам мир служит своего рода петлей обратной связи — подход, который принципиально отличается от традиционных систем искусственного интеллекта.

От рефлексов к мышлению: развитие цифровой коры головного мозга

Нынешняя цифровая нервная система Луны — это всего лишь «рефлекторная система», подобная спинному мозгу. Она не способна планировать или мыслить, а лишь реагирует на непосредственные проблемы. Для дальнейшего развития Луны команда IntuiCell в настоящее время работает над интеграцией еще одного компонента ее цифровой нервной системы: коры головного мозга.

Эта цифровая кора головного мозга призвана представлять собой нечто вроде «большого мозга», посредством которого Луна может развивать понимание намерений и контекста. Например, если Луну просят что-то сделать с помощью жестов или языка тела, или если ему показывают предмет, который вызывает у него любопытство, а затем отбрасывают его, он должен понимать, что должен взаимодействовать с этим предметом.

Для развития этих навыков команда IntuiCell даже наняла настоящего кинолога для дополнительной дрессировки Луны. Время, необходимое Луне для освоения нового навыка, сильно варьируется — иногда это всего несколько минут, иногда требуется немного больше времени.

IntuiCell: поставщик инфраструктуры для искусственного интеллекта следующего поколения

Компания IntuiCell не позиционирует себя как традиционная робототехническая компания, подобная Boston Dynamics, Figure, Apptronik или Unitree. Вместо этого стартап позиционирует себя как поставщик инфраструктуры, разрабатывающий программное обеспечение для следующего этапа развития искусственного интеллекта. Компания стремится интегрировать свое уникальное программное обеспечение на основе ИИ в роботов, используемых крупными компаниями, что позволит им достигать большего, чем это возможно с помощью существующих моделей ИИ.

К этой технологии проявляется значительный интерес, и уже начато предварительное сотрудничество. В настоящее время IntuiCell находится на этапе совместной реализации архитектуры с внешними партнерами. Все необходимые компоненты установлены и функционируют. Однако до появления первых роботов с сетями IntuiCell на рынке еще пройдет некоторое время, поскольку компоненты и функциональные возможности еще нуждаются в тестировании, выявлении ошибок и внедрении механизмов безопасности. Тем не менее, первые роботы с искусственной нейронной сетью и мозгом могут появиться примерно через один-два года.

Видение будущего: мир, населенный искусственными формами жизни

Виктор Лутман, генеральный директор и соучредитель IntuiCell, видит в этой технологии потенциальный сдвиг парадигмы. Роботы с цифровой нервной системой больше не являются простыми машинами, которые следуют заранее определенным командам и инструкциям из жесткой цифровой модели. Скорее, это будут «синтетические существа», способные гибко адаптироваться к ситуациям – подобно людям и животным, которые учатся посредством взаимодействия и опыта.

Лутман предсказывает: «Если бы всё зависело от меня, однажды мы бы жили в мире, полном цифровых существ самых разных форм. В мире, который будет радикально отличаться от нашего». Рано или поздно могут появиться новые формы жизни и различные цифровые виды — как похожие на животных, так и обладающие экзотическими формами. Эти искусственные существа будут создаваться, а не рождаться, но это не изменит их природу. Люди будут работать с ними, а не просто использовать их как инструменты или игрушки.

Технологическая основа: это не только нейронные сети

Отличительной чертой подхода IntuiCell от традиционных систем искусственного интеллекта является структура её цифровой нервной системы. В то время как традиционные нейронные сети предназначены для распознавания закономерностей в больших массивах данных и определения статистической значимости, система IntuiCell идёт ещё дальше.

Искусственные нейроны, разработанные компанией IntuiCell, способны не только обрабатывать информацию, но и принимать самостоятельные решения и расставлять приоритеты. Они могут реагировать на изменения окружающей среды в режиме реального времени и соответствующим образом корректировать свои действия. Это позволяет Луне научиться ориентироваться в окружающей среде без предварительного программирования или обучения.

Этот подход принципиально отличается от традиционных систем искусственного интеллекта, которые часто достигают своих пределов, сталкиваясь с непредвиденными ситуациями. Хотя традиционные модели ИИ хорошо работают в привычных условиях, им трудно адаптироваться к новым ситуациям. Переобучение таких систем — дорогостоящий, трудоемкий процесс, требующий новых наборов данных.

В отличие от этого, цифровая нервная система IntuiCell разработана для обучения непосредственно на основе опыта. Она основана на принципах «стимул-реакция» и реагирует непосредственно на изменения окружающей среды. Обучение происходит не в облаке, а в режиме реального времени — посредством движения, экспериментирования и адаптации. Такой подход больше напоминает двигательное обучение у животных, чем традиционное машинное обучение.

Возможные области применения: от космических путешествий до оказания помощи при стихийных бедствиях

Технология IntuiCell может найти применение во многих областях, где роботы должны работать в непредсказуемых условиях. Особенно перспективной областью является исследование космоса, где роботы часто работают автономно и должны быстро реагировать на неожиданные ситуации. Роботы, оснащенные цифровой нервной системой, также могут оказывать ценные услуги в глубоководных исследованиях, где связь с поверхностью ограничена.

Еще одна важная область применения — ликвидация последствий стихийных бедствий. Здесь роботы, способные быстро адаптироваться к новой среде, могут помочь в поиске выживших или в управлении опасными ситуациями. Способность к обучению и реагированию в режиме реального времени может сыграть решающую роль в таких сценариях.

Роботы с цифровой нервной системой также могут открыть новые возможности в повседневной жизни. От бытовых роботов, адаптирующихся к индивидуальным потребностям своих владельцев, до роботов-помощников в уходе за больными — способность учиться посредством взаимодействия может коренным образом изменить то, как мы взаимодействуем с роботами.

Этические и социальные последствия

Разработка роботов с цифровой нервной системой также поднимает важные этические и социальные вопросы. Если роботы становятся все более способными к самостоятельному обучению и принятию решений, как нам следует к ним относиться? Какой моральный статус мы должны им приписывать?

Виктор Лутман осознает эти вопросы и подчеркивает необходимость заблаговременного рассмотрения этических последствий этой технологии. «Нам нужны правила и руководства по этому поводу, — говорит он. — Я был бы рад, если бы мы могли обсудить это с самыми выдающимися умами мира. Если бы мы могли помочь разработать видение этого мира»

Разработка роботов с цифровой нервной системой также может иметь серьезные последствия для мира труда. По мере того, как роботы становятся все более способными справляться со сложными задачами и адаптироваться к новым ситуациям, их можно будет использовать во все большем количестве областей. Это может привести к изменениям на рабочем месте, а также открыть новые возможности для сотрудничества между людьми и машинами.

Сравнение с «Бегущим по лезвию»: научная фантастика становится реальностью?

Видение Виктора Лутмана о создании мира, населенного цифровыми существами, напоминает научно-фантастические сценарии, подобные тем, что показаны в «Бегущем по лезвию». В этом фильме существуют репликанты — искусственные существа, практически неотличимые от людей и обладающие собственными мыслями и чувствами. Хотя до таких сценариев еще далеко, разработка роботов с цифровой нервной системой поднимает схожие вопросы: что представляет собой живое существо? Какой моральный статус следует приписывать искусственным существам?

Параллели с «Бегущим по лезвию» не случайны. Фильм затрагивает опасности, неопределенность, а также моральные и этические двусмысленности, связанные с созданием развитого искусственного интеллекта. Взаимодействие между людьми и продвинутыми андроидами, репликантами, изображает мир, в котором граница между «реальными» и «искусственными» людьми неразрывно размыта.

Хотя до мира, где роботы обладают сознанием и практически неотличимы от людей, еще далеко, такие технологии, как цифровая нервная система IntuiCell, могут стать шагом в этом направлении. Способность учиться на собственном опыте и адаптироваться к новым ситуациям — ключевой аспект того, что мы считаем интеллектом.

Техническая реализация: от концепции к реальности

Разработка цифровой нервной системы — непростая задача. Она требует глубокого понимания как нейробиологии, так и информатики. Компания IntuiCell взялась за решение этой задачи и разработала систему, которая переводит фундаментальные принципы биологической нервной системы в программное обеспечение.

Цифровая нервная система Луны основана на сети искусственных нейронов, которые взаимодействуют друг с другом и обрабатывают информацию. Однако эти нейроны — не просто математические модели, как те, что используются в обычных нейронных сетях. Вместо этого они были разработаны на основе понимания нейрофизиологии и могут самостоятельно расставлять приоритеты и принимать решения.

Ключевым аспектом системы является способ обработки данных с датчиков. Вместо того чтобы просто обрабатывать эти данные и реагировать по заранее запрограммированному сценарию, система использует их для формирования понимания окружающей среды и собственного тела. Это позволяет Луне методом проб и ошибок учиться ориентироваться в пространстве.

Интеграция цифровой коры головного мозга представляет собой дополнительную сложность. Это необходимо для того, чтобы Луна могла понимать намерения и контекст — способность, выходящая далеко за рамки простых рефлексов. Разработка такой системы требует глубокого понимания того, как функционирует мозг, как он обрабатывает информацию и принимает решения.

Путь в будущее: вызовы и возможности

Разработка роботов с цифровой нервной системой всё ещё находится на ранней стадии, и остаётся множество проблем. Одна из самых больших проблем — масштабирование системы. В то время как Luna работает с сетью из нескольких сотен цифровых нейронов, человеческий мозг имеет миллиарды нейронов. Масштабирование системы до размеров, позволяющих воспроизводить более сложные модели поведения, представляет собой серьёзную инженерную задачу.

Ещё одна проблема — интеграция системы в различные робототехнические платформы. Компания IntuiCell стремится интегрировать свою технологию в роботы от уже существующих компаний, что требует тесного сотрудничества и адаптации к различным аппаратным платформам.

Несмотря на эти трудности, технология IntuiCell открывает огромные возможности. Ее способность учиться на собственном опыте и адаптироваться к новым ситуациям может позволить роботам работать в средах, слишком непредсказуемых для обычных роботов. Это может открыть новые области применения и коренным образом изменить наше взаимодействие с роботами.

Заключение: Новая эра робототехники

Шведский стартап IntuiCell находится на пороге новой эры в робототехнике. Благодаря своей цифровой нервной системе и виртуальному мозгу он может коренным образом изменить способ обучения роботов и их взаимодействия с окружающей средой. Способность учиться на собственном опыте и адаптироваться к новым ситуациям позволит роботам работать в средах, слишком непредсказуемых для обычных роботов.

Видение Виктора Лутмана о создании мира, населенного цифровыми существами, сегодня может звучать как научная фантастика. Но с каждым достижением в развитии цифровой нервной системы это видение приближается к реальности. В мире, где роботы все больше способны к самостоятельному обучению и принятию решений, нам придется столкнуться с новыми этическими и социальными вопросами.

Разработка роботов с цифровой нервной системой все еще находится на ранней стадии, и остается множество проблем. Однако технология IntuiCell открывает огромные возможности и может проложить путь к новому поколению роботов, которые не только запрограммированы, но и способны к обучению и адаптации – подобно людям и животным.

В ближайшие годы мы, вероятно, увидим дальнейший прогресс в этой области. С каждым шагом на пути к миру, где роботы смогут учиться на собственном опыте, нам также придется решать вопрос о том, что значит быть живым существом и какое место должны занимать эти новые синтетические создания в нашем обществе.

Ваш глобальный партнер по маркетингу и развитию бизнеса

☑️ Язык ведения нашего бизнеса — английский или немецкий

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем родном языке!