Hai mai fantasticato di avere un compagno di robot? Che ne dici di una macchina per tutte le tue faccende domestiche quotidiane e che richiedono tempo, quindi puoi sederti e rilassarti? Questo potrebbe essere nel nostro futuro se un team di ricercatori guidato dal MIT e dall'Università di Toronto ha qualcosa a che fare con questo.

I ricercatori hanno sviluppato a sistema virtuale che può insegnare ai robot a svolgere le faccende domestiche dettagliate, trasformando potenzialmente quella fantasia in realtà.

La carta completa è disponibile qui.

Il sistema

Ispirato al videogioco Sims, il sistema, chiamato VirtualHome, è un ambiente domestico 3D in grado di generare video e simulare diverse attività domestiche che possono essere eseguite da un "agente" virtuale.

I ricercatori hanno utilizzato quasi programmi 3,000 di vari compiti per addestrare il sistema. Queste attività sono suddivise in sottoattività specifiche che gli agenti virtuali devono comprendere.

Ad esempio, un'attività come "fare il caffè" includerebbe anche il passaggio "prendere una tazza".

"Descrivere le azioni come programmi per computer fornisce descrizioni chiare e inequivocabili di tutti i passaggi necessari per completare un'attività", ha affermato Xavier Puig, uno studente di dottorato nel CLaboratorio di informatica e intelligenza artificiale (CSAIL) al MIT.

"Utilizziamo questi programmi per istruire i personaggi virtuali ad eseguire compiti in un ambiente domestico simulato e mostrare come questi compiti possono essere ricostruiti da descrizioni scritte o persino dimostrazioni video."

L'agente virtuale può completare 1,000 di queste azioni in otto diverse scene, tra cui un soggiorno, una cucina, una sala da pranzo, una camera da letto e un ufficio a casa.

Perché virtuale?

Per completare le attività, i robot necessitano di istruzioni esplicite e chiaramente definite: non possono semplicemente dedurre e ragionare come gli umani.

Ad esempio, se dici a un essere umano di "accendere la TV e guardarla dal divano", possono dedurre che devono prendere il telecomando e quindi sedersi o sdraiarsi fisicamente sul divano. Un robot, tuttavia, avrebbe bisogno di queste ultime due istruzioni.

Quindi, i ricercatori hanno sviluppato VirtualHome come un modo per compilare un ampio database di attività domestiche descritte con il linguaggio dettagliato richiesto dai robot.

Per fare ciò, il team ha prima raccolto le descrizioni verbali dei compiti domestici e li ha tradotti in un codice semplice. Ad esempio, le indicazioni per l'esempio precedente sarebbero codificate come: andare al televisore, accendere la TV, andare al divano, sedersi sul divano e guardare la televisione.

Una volta che questi programmi sono stati sviluppati, il team li ha fatti passare attraverso il simulatore VirtualHome 3D e li ha tradotti in video. L'agente virtuale dovrebbe quindi osservare ed eseguire le attività descritte dai programmi.

"Il nostro modello ha dimostrato con successo che gli agenti potevano imparare a ricostruire un programma e quindi svolgere un compito, data una descrizione:" versare il latte nel bicchiere "o una dimostrazione video dell'attività", ha detto Puig.

Prossimo passaggio: insegnamento dei robot

Poiché VirtualHome include un ampio database di istruzioni dettagliate e video che possono insegnare a un agente virtuale, il team spera ora di utilizzare queste informazioni per insegnare ai robot come eseguire le attività.

"Alla fine, speriamo che un robot guardi questi video e, utilizzando un sistema di apprendimento a feedback positivo, possa ricreare l'attività a casa di una persona", ha affermato Puig.

Inoltre, il team vuole un giorno addestrare robot utilizzando video reali anziché le simulazioni.

"Un passo successivo è sviluppare VirtualHome in modo che possa addestrare i robot con i video di live action reali, piuttosto che i video di simulazione animati che abbiamo usato", ha detto Puig.

"Ciò consentirebbe al sistema di insegnare ai robot a fare le cose semplicemente facendo loro vedere un video pubblicato da qualcuno su YouTube."

In definitiva, i ricercatori credono che VirtualHome un giorno possa insegnare ai robot come assisterci all'interno della nostra casa.

"Potresti immaginare un robot in grado di anticipare cosa accadrà in una casa e agire come una tecnologia di assistenza anticipando i desideri e le esigenze, soprattutto per gli anziani", ha detto Puig.