Robot napędzany sztuczną inteligencją, który nauczył się curlingu przy użyciu adaptacyjnego uczenia się ze wzmocnieniem głębi

W curlingu, sporcie znanym jako „szachy na lodzie” ze względu na swoją strategię i precyzję, robot o imieniu Curly pokonał koreańskie drużyny narodowe w trzech z czterech oficjalnych meczów. Roboty z pewnością przeszły długą drogę, ale nadal są dość niezdarne i większości z nich brakuje zręczności ludzkiego ciała. W celu KręconeRobot, który opanował curling, jest imponujący.

Co to jest sport lodowy?

Aby w pełni docenić ten technologiczny wyczyn, ważne jest, aby zrozumieć Sporty lodowe. Curling wymaga fizyczności gry w kręgle, ponieważ gracze popychają 40-funtowy kamień z granicy znanej jako hogline na lodowisko do celu oddalonego o 100 stóp. Celem kamienia jest dom z koncentrycznymi okręgami. Im bliżej celu, tym więcej punktów otrzymasz.

W curlingu rywalizujesz z drużyną, której gracze próbują również rzucić granitowym krążkiem bliżej celu lub wyjąć twój, aby zdobyć jak najwięcej punktów. Strategia curlingu polega na wymyśleniu, jak trzymać kamień przeciwnika z dala od domu, wybijając go z pozycji z wystarczającą finezją, aby utrzymać kamień w optymalnej pozycji wokół domu. Sztuczka polega na tym, że tarcie między kamieniem a lodem powoduje, że elementy, z którymi stykają się uczestnicy, nieustannie przesuwają się podczas gry. Sporty lodowe nie są łatwym zadaniem dla ludzi i niesamowitym osiągnięciem dla maszyny.

Curly i jego twórcy

Za stworzeniem Curly’ego stoi Klaus-Robert Müller z berlińskiego Instytutu Technologii w Niemczech i jego współpracownicy. Curly opiera się na sztucznej inteligencji, w szczególności na adaptacyjnej platformie uczenia się w celu wzmocnienia głębi. Robot ma dwa koła z przodu i kierownicę z tyłu. Ma teleskopową kamerę, która znajduje się 7 stóp w powietrzu, dzięki czemu robot może widzieć dom, a drugą tuż nad przednimi kołami, dzięki czemu może dostrzec hogline. Wraz z czterema mniejszymi kołami w kształcie litery U, które są napędzane taśmociągiem, robot sięga po kamień przednim kołem. To koła w kształcie litery U umożliwiają robotowi obracanie kamienia, zawijanie, które powoduje, że kamień obraca się w prawo lub w lewo, co jest ważną techniką w sporcie.

Aby pomóc Curly w nauce strategii curlingu, zespół programistów stworzył symulację gry w curling, z którą Curly mógłby konkurować i uczyć się od niej. Wyzwaniem związanym z symulacją były ciągle zmieniające się warunki, które występują w każdej grze – warunki lodowe, polerowanie kamienia i inne fizyczne aspekty sportu. Ludzcy konkurenci muszą stale dostosowywać się do zmieniających się warunków. W rezultacie powstała luka między symulacją a rzeczywistością.

Przed rozpoczęciem gry uczestnicy mogą wykonywać rzuty testowe, aby dowiedzieć się więcej o aktualnych warunkach. Curly wykonał również rzuty testowe, a następnie musiał pogodzić rzeczywiste doświadczenia z modelami matematycznymi, z których się uczył. Został zaprogramowany tak, aby porównywać aktualne warunki podczas rzutów testowych z modelem treningowym i dostosowywać je w razie potrzeby.

Dodatkowo Curly musiał nauczyć się najlepszych ruchów na kolejny rzut w trakcie gry, w zależności od położenia kamieni przeciwnika. W symulacji Curly otrzymał różne scenariusze i rozważono różne rzuty, aby ostatecznie zmierzyć ryzyko dla każdego typu. Dzięki wiedzy zdobytej na szkoleniach oraz dostosowaniu się do rzeczywistych warunków i przebiegu gry robot odpowiednio dostosował swój plan, aby odnieść sukces.

Ważne jest, aby pamiętać, że te mecze między Curly i Koreańczykami nie były dokładną repliką tego sportu, ponieważ nie było zamiatania – proces polegający na zamiataniu miotły przed kamieniem w celu wyszorowania lodu w celu zmniejszenia tarcia i zrób kamień. Jedź prosto – od Curly lub koreańskich konkurentów w tych grach.

Ostatecznie szkolenie i rozwój Curly zaowocowały sukcesem, który pokazał, że sztuczna inteligencja może dostosować się do rzeczywistych warunków. Uczestnicy curlingu na poziomie olimpijskim uczą się niuansów swojego sportu przez 15 do 20 lat. To było naprawdę niezwykłe, że robot zasilany sztuczną inteligencją mógł osiągnąć tak wiele w tak krótkim czasie i z powodzeniem dostosować się do wielu zmiennych, które są częścią zawodów w curlingu. Curly wykazał, że sztuczna inteligencja może pokonać tę lukę, nawet jeśli istnieje przepaść między symulatorami opartymi na fizyce a rzeczywistymi warunkami. Będzie to ważne, ponieważ opracowywane są inne systemy sztucznej inteligencji.