Kompiuterinis žaidimas Minecraft padeda tobulinti robotus (Video)

Brown’o Universiteto (JAV) mokslininkai kuria naują algoritmą, kuris padės robotams geriau planuoti jų veiksmus atsidūrus sudėtingoje aplinkoje. Algoritmas kuriamas siekiant padaryti robotus naudingesnius realybėje, tačiau jo kūrimui mokslininkai pasitelkė virtualų pasaulį – kompiuterinį žaidimą Minecraft.

Paprastų veiksmų planavimas robotams yra sudėtinga užduotis. Žmonės atlikdami užduotį intuityviai ignoruoja aplinkoje esančius pašalinius objektus ar reiškinius, kurie nėra susiję su užduotimi tuo metu. Deja, robotai to daryti nesugeba ir tai kelia sunkumų jiems planuojant savo veiksmus. Atlikdami užduotį dauguma robotų apsvarsto visus galimus veiksmus su įvairiais objektais, kol nusprendžia kuris veiksmas yra tinkamas. Sudėtingoje aplinkoje, tai priveda prie taip vadinamo „būsenos – erdvės sprogimo“ (angl. state – space explosion) – veiksmo pasirinkimų galimybių tiek daug, kad jie apkrauna roboto mąstymą. Naujasis algoritmas gali padėti išspręsti šią problemą.

Naujas algoritmas papildo standartinį robotų planavimo algoritmą. Naudojami į tikslą orientuotų veiksmų rinkiniai – objektų ir veiksmų, kurie labiausiai tikėtina, jog tam tikroje erdvėje, leis pasiekti tikslą, komplektai. Algoritmo naudojimas leidžia robotui išmokti šiuos veiksmų rinkinius tam tikrai užduočiai per bandymų ir klaidų metodą.
Kompiuterinis žaidimas Minecraft suteikė idealią erdvę išbandyti, kaip algoritmo dėka išmokti elgesio būdai pritaikomi veiksmų planavimo procese. Žaidimas Minecraft – tai niekada nesibaigiantis žaidimas, kuriame žaidėjai trimatėje erdvėje stato arba griauna įvairių medžiagų blokus, tyrinėja aplinką, ieško išteklių. Brown Universiteto kompiuterių mokslo docentė Stefanie Tellex sako, kad žaidimas Minecraft puikiai pademonstruoja problemą, su kuria susiduria robotai. Pasak jos, žaidime pateikiame didžiulė erdvė, kurioje žaidėjas gali atlikti daug įvairių veiksmų.

Žaidime mokslininkai sukurdavo tokias sąlygas, kuriose algoritmas turėdavo surasti geriausią būdą išspręsti problemą. Vėliau, po kelių bandymų, jų Minecraft veikėjas buvo perkeliamas į naują aplinką ir situaciją, kurios jie nebuvo matę anksčiau ir žiūrėjo, kaip algoritmas sugebės pritaikyti tai, ką išmoko anksčiau, naujoje situacijoje. Rezultatai parodė, kad naujasis algoritmas sugebėjo daug greičiau išspręsti naujas problemas nei standartinis veiksmų planavimo algoritmas.

Mokslininkai neapsiribojo bandymais vien tik virtualiame pasaulyje. Išbandę algoritmą žaidime, jie atliko bandymus ir realybėje. Algoritmas buvo įdiegtas į robotą, kuris turėjo padėti žmogui iškepti pyragėlius. Robotas žinojo kelis užduočiai tinkamus veiksmus. Pavyzdžiui, kad kiaušinius dažnai reikia suplakti. Taigi kai roboto darbo vietoje atsirado kiaušinių dėžutė, jis sugebėjo tai susieti su turima informacija ir suprato, kad juos reikia suplakti.

S. Tellex sako, kad naujasis algoritmas padės robotams geriau orientuotis nestruktūrizuotoje aplinkoje. Šis mokslininkų darbas taip pat atskleidžia virtualių erdvių, tokių kaip Minecraft, naudą kuriant bei tobulinant realiame pasaulyje veiksiančius robotus. Mokslininkų komanda ir toliau tobulins algoritmą, naudodami šią virtualią platformą.

Parengta pagal phys.org