Стартап IntuiCell: Бачення цифрової нервової системи та віртуального мозку для роботів – Зображення: Xpert.Digital
Робот із самостійним навчанням: прорив від Швеції змінює технологію машин
Нове покоління роботів дізнається через досвід замість програмування
Шведський стартап-інтуїкл дотримується революційного підходу в робототехніці, який може принципово змінити спосіб навчання машин та взаємодії зі своїм середовищем. В центрі цієї інновації знаходиться розвиток цифрової нервової системи та віртуального мозку, який дозволяє роботам, подібно до людей та тварин через досвід. Ця концепція виходить далеко за рамки звичайного програмування і може прокласти шлях для нового покоління машин, які можуть адаптуватися до оточення незалежно та взаємодіяти з ним.
Компанія IntuiCell була виділена близько чотирьох років тому з дослідницької групи Лундського університету у Швеції. Компанія спирається на приблизно 30 років нейронаукових досліджень мозку та технічних досліджень цифрового мислення. Ці відкриття включають транспортування стимульних сигналів між синапсами, властивості нейронної активації та координацію всього тіла для самостійного пересування – усі фундаментальні аспекти, що сприяють розумінню того, як мозок сприймає світ та взаємодіє з ним.
Луна – робот-собака зі здатністю до навчання
На перший погляд, Луна, собака -робота з Intuicell, не виглядає особливо надзвичайною. Завдяки чотирма ногами, тонким, консервованим тілом та головою, яка оснащена лазерним сканером, камерою та датчиками прискорення, він схожий на багатьох інших собак -робота, які сьогодні доступні на ринку. Насправді Луна базується на моделі Go2-Pro-Robot-Dog від китайського виробника Untree, яку можна придбати приблизно за 3500 євро.
Однак, Луну від звичайних роботів-собак відрізняє не її зовнішній вигляд, а її внутрішній механізм. У той час як більшість роботів покладаються на попередньо запрограмовані алгоритми та великі набори даних, Луна має цифрову нервову систему, яка дозволяє їй навчатися через пряму взаємодію з навколишнім середовищем – без складного попереднього навчання чи масивних центрів обробки даних, що працюють у фоновому режимі.
Цифрова нервова система Луни складається з штучних нейронів, які, однак, набагато складніші та працюють інакше, ніж ті, які використовуються в звичайних моделях AI. Виходячи з розуміння нейрофізіології, ці нейрони були розроблені і можуть незалежно встановлювати пріоритети та вибирати заходи для вирішення власних локальних проблем. Завдяки прототипній мережі з кількох сотень цифрових нейронів, Луна може навчитися самостійно, не підключаючись до моделі AI у хмарі. Комп'ютер, який дозволяє вчитися, знаходиться в самій собаці -робот.
Процес навчання: світ як цикл зворотного зв'язку
Спочатку Луна була як чистий аркуш. Робот-собака не отримував жодної інформації про себе чи своє оточення – він навіть не знав, що в нього чотири ноги або як ними керувати. Але дослідники могли дати йому місію, наприклад, досягти певної точки в космосі.
Як результат, Луна надсилає різні імпульси, які отримують кінцівки в рух і використовують дані з LIDAR та камери. Як змінюється стан по відношенню до початкової ситуації, поглинається та обробляється віртуальною нервовою системою. Як результат, Луна поступово дізнається, як ноги рухаються, модулювали потужність і поєднувались з інформацією даних датчика з метою досягнення цільового руху.
Цей процес навчання дуже схожий на моторне навчання у тварин і людей. Замість того, щоб покладатися на заздалегідь запрограмовані послідовності рухів, Луна вчиться орієнтуватися в навколишньому середовищі методом спроб і помилок. Сам світ служить циклом зворотного зв'язку – підхід, який принципово відрізняється від традиційних систем штучного інтелекту.
Від рефлексів до думки: розвиток цифрової кори
Поточна цифрова нервова система з LUNA - це лише "рефлексивна система", яка нагадує спинний мозок. Він не може планувати чи думати, але реагує на негайні проблеми. Для подальшого розвитку LUNA команда Intuicell в даний час працює над інтеграцією іншого компонента своєї цифрової нервової системи: кору.
Ця цифрова кора повинна представляти щось на зразок «великого мозку», завдяки якому Луна може розвинути намір та розуміння контексту. Наприклад, якщо Луни просять щось зробити з жестами або мовою тіла, або якщо йому показано об’єкт, який робить його цікавим, а потім викинутим, він повинен розуміти, що він повинен взаємодіяти з цим.
Щоб розвинути ці навички, команда IntuiCell навіть найняла справжнього дресирувальника собак, щоб допомогти Луні їх опанувати. Час, який потрібен Луні для опанування нової навички, дуже різниться – іноді це лише кілька хвилин, іноді трохи довше.
Intuicell: Постачальники інфраструктури для наступного покоління AI
Intuicell не вважає себе класичною робототехнічною компанією, такою як бостонська динаміка, фігура, AppTronik або Unitree. Натомість стартап вважає себе постачальником інфраструктури, який розробляє програмне забезпечення для наступної фази розробки штучного інтелекту. Компанія хоче інтегрувати своє унікальне програмне забезпечення AI, у створені роботами компанії, щоб дозволити їм зробити більше, ніж це можна зробити за допомогою поточних моделей AI.
Однозначно зацікавлений у цій технології, і вже є початкова співпраця. В даний час Intuicell знаходиться в той момент, коли архітектура реалізується разом із зовнішніми партнерами. Усі важливі будівельні блоки - разом і працюють. Однак пройде деякий час, поки перші роботи не вийдуть на ринок з мережами Intuicell, оскільки компоненти та функціональні можливості все ще перевіряються, знайдені помилки та механізми безпеки. Приблизно через рік -два, однак, перші роботи з штучною нервовою мережею та мозком можуть вийти на ринок.
Майбутнє бачення: світ, повний синтетичних живих істот
Віктор Лютман, генеральний директор і співзасновник IntuiCell, розглядає цю технологію як потенційний поворотний момент. Роботи з цифровою нервовою системою більше не будуть простими машинами, які виконують заздалегідь визначені команди та інструкції з жорсткої цифрової моделі. Швидше, вони будуть «синтетичними істотами», здатними гнучко адаптуватися до ситуацій – подібно до людей і тварин, які навчаються через взаємодію та досвід.
Лутман прогнозує: «Якщо це залежить від мене, ми зрештою матимемо світ, повний цифрових істот усіх форм і розмірів. Світ, який буде радикально відрізнятися від нашого». Рано чи пізно можуть з'явитися нові форми життя та різні цифрові види – як ті, що нагадують тваринних моделей, так і ті, що мають екзотичні форми. Ці штучні істоти будуть створені, а не народжені, але це не змінить їхньої природи. Люди співпрацюватимуть з ними, а не використовуватимуть їх лише як інструменти чи іграшки.
Технологічна основа: більше, ніж просто нейронні мережі
Що відрізняє підхід Intuicell від звичайних систем AI, - це спосіб структури цифрової нервової системи. Незважаючи на те, що традиційні нейронні мережі розроблені для визначення моделей у великій кількості даних та для визначення статистичної актуальності, система Intuicell йде на крок далі.
Штучні нейрони, які розробили інтуїцелл, не тільки здатні обробляти інформацію, але й можуть приймати рішення та встановлювати пріоритети незалежно. Вони здатні реагувати на зміни в цій області в режимі реального часу та відповідно адаптувати свої реакції. Це дозволяє Луні, не вивчаючи попереднього програмування чи навчання, як він може знайти свій шлях у своєму районі.
Цей підхід принципово відрізняється від звичайних систем AI, які часто досягають їх меж, коли вони стикаються з непередбаченими ситуаціями. Хоча традиційні моделі AI добре працюють у відомих умовах, вони мають труднощі з адаптацією до нових ситуацій. Навчання нічних таких систем є дорогим, складним і вимагає нових записів даних.
Цифрова нервова система IntuiCell, навпаки, розроблена для навчання безпосередньо з досвіду. Вона базується на принципах стимул-реакція та реагує безпосередньо на зміни навколишнього середовища. Навчання відбувається не в хмарі, а в реальному часі – через рух, спроби та помилки, а також адаптацію. Цей підхід більше нагадує моторне навчання у тварин, ніж звичайне машинне навчання.
Потенційні сфери застосування: від космічних подорожей до допомоги
Технологія Intuicell може бути використана в численних областях, в яких роботи повинні діяти в непередбачуваних умовах. Особливо перспективним полем є космічні подорожі, де роботи часто самостійно і повинні швидко реагувати на непередбачені ситуації. Навіть у глибоких дослідженнях, де спілкування з поверхнею обмежене, роботи з цифровою нервовою системою можуть виконувати цінні послуги.
Ще одна важлива сфера застосування - допомога на стихійні лих. Тут роботи, які мають можливість швидко адаптуватися до нових середовищ, можуть допомогти у пошуку тих, хто вижив або вирішувати небезпечні ситуації. Можливість вчитися та реагувати в режимі реального часу може змінити вирішальну різницю в таких сценаріях.
Роботи з цифровою нервовою системою також можуть відкрити нові можливості у повсякденному житті. Від домашніх роботів, які адаптуються до індивідуальних потреб своїх власників, до допоміжних роботів у догляді – здатність навчатися через взаємодію може докорінно змінити спосіб нашої взаємодії з роботами.
Етичні та соціальні наслідки
Розвиток роботів з цифровою нервовою системою також викликає важливі етичні та соціальні питання. Якщо роботи все більше здатні вчитися самостійно і приймати рішення, як ми повинні мати справу з ними? Який моральний статус нам слід віднести до вас?
Віктор Лутман знає про ці питання і підкреслює необхідність думати про етичні наслідки цієї технології на ранній стадії. "Нам потрібні правила та вказівки для цього", - каже він. "Я був би щасливий, якби ми могли поговорити з найрозумнішими головами у світі. Якби ми могли допомогти створити бачення цього світу".
Розвиток роботів з цифровою нервовою системою також може мати глибокий вплив на світ роботи. Якщо роботи все більше зможуть впоратися зі складними завданнями та адаптуватися до нових ситуацій, вони можуть бути використані в дедалі більше і більше областях. Це може призвести до змін у світі праці, але також відкрити нові можливості для роботи між людьми та машиною.
Порівняння з Blade Runner: Наукова фантастика стає реальністю?
Бачення Віктора Лютмана про створення світу, повного цифрових істот, нагадує науково-фантастичні сценарії, подібні до тих, що були у фільмі «Той, хто біжить по лезу». У цьому фільмі існують репліканти – штучні істоти, які майже не відрізняються від людей і мають власні думки та почуття. Хоча нам ще далеко до таких сценаріїв, розвиток роботів із цифровою нервовою системою ставить схожі питання: що являє собою жива істота? Який моральний статус ми повинні надавати штучним істотам?
Паралелі до "бігуна" не випадкові. Фільм стосується небезпеки, невизначеностей та моральних та етичних амбіваленцій, які пов'язані з створенням передового штучного інтелекту. Взаємодія між людьми та передовими андроїдами, реплікантом, показує світ, в якому кордон між "реальними" та "штучними" людьми нерозривно розмивається.
Хоча ми ще далеко від світу, в якому роботи мають свідомість і навряд чи можна відрізнити від людей, такі технології, як цифрова нервова система від Intuicell, можуть бути кроком у цьому напрямку. Здатність навчатися через досвід та адаптуватися до нових ситуацій є важливим аспектом того, що ми вважаємо інтелектом.
Технічна реалізація: від концепції до реальності
Розвиток цифрової нервової системи - це непросте завдання. Глибоке розуміння вимагає як нейробіології, так і інформатики. Intuicell прийняв цю проблему і розробила систему, яка реалізує основні принципи біологічної нервової системи в програмне забезпечення.
Цифрова нервова система Луни заснована на мережі штучних нейронів, які спілкуються один з одним та обробляють інформацію. Однак ці нейрони - це не просто математичні моделі, які використовуються в звичайних нейронних мережах. Натомість вони були розроблені на основі розуміння нейрофізіології та можуть незалежно встановлювати пріоритети та приймати рішення.
Важливим аспектом системи є те, як вона стосується даних датчиків. Замість того, щоб легко обробити ці дані та реагувати заздалегідь, система використовує вас для розробки розуміння навколишнього середовища та власного тіла. Це дає змогу Луні навчитися знаходити свій шлях навколо свого оточення, намагаючись і помилка.
Інтеграція цифрової кори головного мозку створює ще один виклик. Це має дозволити Луні розуміти наміри та контекст – здатність, яка виходить далеко за рамки простих рефлексів. Розробка такої системи вимагає глибокого розуміння того, як працює мозок, як він обробляє інформацію та приймає рішення.
Шлях до майбутнього: виклики та можливості
Розвиток роботів з цифровою нервовою системою все ще на початку, і є численні проблеми, з якими можна впоратися. Однією з найбільших проблем є масштабування системи. Поки Луна працює з мережею з декількох сотень цифрових нейронів, людський мозок має мільярди нейронів. Масштабування системи до розміру, що забезпечує більш складну поведінку, є важливим технічним завданням.
Іншим завданням є інтеграція системи в різні платформи роботи. Intuicell хоче інтегрувати свою технологію в створені роботами компанії, що вимагає тісної співпраці та адаптації до різних апаратних платформ.
Незважаючи на ці виклики, технологія Intuicell пропонує величезні можливості. Можливість вчитися через досвід та адаптуватися до нових ситуацій може дати можливість роботам працювати в середовищах, занадто непередбачуваних для звичайних роботів. Це може відкрити нові сфери застосування та принципово змінити спосіб взаємодії з роботами.
Висновок: нова ера робототехніки
Шведський стартап інтуїселл знаходиться на порозі нової епохи робототехніки. Завдяки своїй цифровій нервовій системі та віртуальному мозку вона може принципово змінити спосіб навчання роботів та взаємодії зі своїм оточенням. Можливість вчитися через досвід та адаптуватися до нових ситуацій може дати можливість роботам працювати в середовищах, занадто непередбачуваних для звичайних роботів.
Бачення Віктора Лютмана створення світу, сповненого цифрових істот, сьогодні все ще може звучати як наукова фантастика. Але з кожним прогресом у розвитку цифрової нервової системи це зір рухається трохи ближче до реальності. У світі, в якому роботи все більше здатні вчитися самостійно та приймати рішення, нам доведеться вирішити нові етичні та соціальні проблеми.
Розробка роботів із цифровою нервовою системою все ще перебуває на ранніх стадіях, і існує безліч труднощів, які необхідно подолати. Однак технологія IntuiCell пропонує величезні можливості та може прокласти шлях для нового покоління роботів, які не просто запрограмовані, а й здатні до навчання та адаптації – подібно до людей і тварин.
У найближчі роки ми, мабуть, побачимо подальший прогрес у цій галузі. З кожним кроком до світу, в якому роботи можуть навчитися через досвід, нам також доведеться розібратися з питанням, що означає бути живою істотою та яке місце ці нові синтетичні істоти повинні зайняти в нашому суспільстві.
Ваш глобальний партнер з маркетингу та розвитку бізнесу
☑ Наша ділова мова - англійська чи німецька
☑ Нове: листування на вашій національній мові!
Конрад Вольфенштейн
Я радий бути доступним вам та моїй команді як особистого консультанта.
Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши тут контактну форму або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) . Моя електронна адреса: Вольфенштейн ∂ xpert.digital
Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.
