Никогда не задумывались, почему в переполненном метро и подземных переходах люди не сталкиваются друг с другом? Ответ даёт социология (точнее, такое её направление, как этнометодология). В любом пространстве возникает локальный социальный порядок. Люди усваивают определённые социальные практики (простой пример — стоять только с правой стороны эскалатора, оставляя левую свободной для прохода), которые данный порядок поддерживают. «Смазкой» для их реализации выступают множественные невербальные знаки. Любой человек посылает и считывает их бессознательно, но как научить подобному робота?



Ситуация: В области сервисной робототехники наиболее востребованы сейчас роботы-ассистенты. Их используют в больших супермаркетах и торговых центрах, клиниках, аэропортах, кинотеатрах. Они помогают людям перевезти багаж, сориентироваться, получить справки и другую информацию. Современные модели содержат диалоговые системы, способные понимать и отвечать на естественном языке. При необходимости они могут сопроводить человека до места его назначения.



Проблема: В местах, где эти роботы особенно необходимы, часто бывает слишком много людей. Перемещаться в толпе крайне непросто, поэтому для безопасности машинам приходится ограничивать скорость. Встретившись со сложной ситуаций, они замирают на месте, дожидаясь более удобного момента для начала движения. Всё это сильно замедляет работу автоматических ассистентов.



Решение: Учёные из Германии разработали новую модель глубокого обучения с подкреплением (Deep-Reinforcement-Learning, DLT). Она позволяет роботам ориентироваться при выполнении различных задач: следовании за человеком, сопровождении его к нужной точке и просто движении к цели среди толпы. Для этого модель учитывает «семантические» аспекты своего окружения. Например, торопливо или медленно идёт человек, стоит неподвижно или занят разговором. В соответствии с ними алгоритм оценивает вероятность дальнейших действий, чтобы обойти все препятствия.



Проверка: Эффективность модели протестировали в виртуальной двумерной среде arena-rosnav, разработанной той же командой ещё в 2021 году. Система продемонстрировала способность двигаться за человеком или впереди него, подстраиваясь под его скорость и успешно обходя соседние препятствия. Тем не менее, теперь модели предстоит испытание в реальных условиях физического мира. И если она покажет себя столь же успешно, то может появиться в следующих поколениях роботов-ассистентов.



Почитать подробнее: препринт в arXiv.



#Сервисная_робототехника, #Машинное_обучение