RoboBrain : le premier moteur de connaissances au monde pour les robots

L'un des changements les plus passionnants qui influencent la vie moderne est la capacité de rechercher et d'interagir avec des informations à une échelle qui n'a jamais été possible auparavant. Tout cela grâce à une convergence de technologies qui a abouti à des services tels que Google Now, Siri, Wikipedia et le supercalculateur Watson d'IBM.

Cela nous donne des réponses à un large éventail de questions sur presque tous les sujets simplement en chuchotant quelques mots dans un téléphone intelligent ou en tapant quelques caractères dans un ordinateur portable. Une partie de ce qui rend cela possible est que les humains sont bons pour faire face à l'ambiguïté. Ainsi, la réponse à une question simple comme comment faire du fromage sur du pain grillé peut aboutir à des instructions très générales qu'une personne ordinaire peut facilement suivre.

Pour les robots, le défi est tout autre. Ces machines nécessitent des instructions détaillées même pour la tâche la plus simple. Par exemple, un robot demandant à un moteur de recherche comment apporter du thé sucré de la cuisine a peu de chances d'obtenir les détails dont il a besoin pour effectuer la tâche car cela nécessite toutes sortes de connaissances accessoires telles que l'idée que les tasses peuvent contenir du liquide (mais pas lorsqu'il est tenu à l'envers), que l'eau provient des robinets et peut être chauffée dans une bouilloire ou un micro-ondes, etc.

La vérité est que si les robots veulent un jour obtenir des informations utiles des moteurs de recherche, ces bases de données devront contenir une description beaucoup plus détaillée de chaque tâche qu'ils pourraient avoir à effectuer.

Entrez Ashutosh Saxena à l'Université de Stanford à Palo Alto et un certain nombre de copains, qui se sont donné pour tâche de construire un tel moteur de connaissances pour les robots.

Ces gars-là ont déjà commencé à créer une sorte de Google pour robots accessible librement par tout appareil souhaitant effectuer une tâche. Dans le même temps, la base de données rassemble de nouvelles informations sur ces tâches au fur et à mesure que les robots les exécutent, apprenant ainsi au fur et à mesure. Ils appellent leur nouveau moteur de connaissances RoboBrain.

L'équipe a relevé un certain nombre de défis lors de la conception de RoboBrain. Pour commencer, les robots ont de nombreux types de capteurs et de conceptions différents, de sorte que les informations doivent être stockées d'une manière utile pour tout type de machine. Le moteur de connaissances devrait être capable de répondre à une variété de différents types de questions posées par les robots de différentes manières. Et il devrait être capable de rassembler des connaissances à partir de différentes sources, telles que le World Wide Web et en explorant les bases de connaissances existantes telles que WordNet, ImageNet, Freebase et OpenCyc.

De plus, Saxena et co veulent que Robobrain soit un effort collaboratif qui se connecte aux services existants. À cette fin, l'équipe s'est déjà associée à des services tels que Tell Me Dave, une start-up visant à permettre aux robots de comprendre les instructions en langage naturel, et PlanIt, un moyen pour les robots de planifier des trajets à l'aide d'informations externalisées.

Comme de plus en plus de chercheurs apportent leurs connaissances à RoboBrain, cela améliorera non seulement la performance de leurs robots, mais nous pensons également que cela sera bénéfique pour la communauté robotique dans son ensemble, déclarent Saxena and co. Ils ont créé un site Web appelé RoboBrain.me servir de porte d'entrée et de promotion de l'idée.

La mise en place d'un moteur de connaissances de ce type n'est pas une tâche facile. Saxena et co l'ont abordé comme un problème de théorie des réseaux dans lequel la connaissance est représentée sous la forme d'un graphe orienté. Les nœuds de ce graphique peuvent être une variété de choses différentes telles qu'une image, un texte, une vidéo, des données haptiques ou un concept appris, tel qu'un conteneur.

RoboBrain accepte ensuite de nouvelles informations sous la forme d'un ensemble d'arêtes qui relient un sous-ensemble de nœuds ensemble. Par exemple, l'idée qu'un être humain assis peut utiliser une tasse pourrait lier les nœuds de la tasse, de la tasse et de l'être humain assis à des concepts tels que la capacité à utiliser.

Tout robot qui interroge la base de données pour ce terme, ou quelque chose comme ça, peut alors télécharger l'ensemble des arêtes et des nœuds qui le représentent.

C'est plus qu'une bonne idée. Saxena et co ont déjà commencé à créer la base de données et à l'utiliser pour permettre aux robots de planifier certaines actions, comme naviguer à l'intérieur ou déplacer des ingrédients de cuisine.

Ils montrent comment l'un de leurs propres robots utilise RoboBrain pour déplacer une boîte à œufs à l'autre bout d'une table. Les œufs étant fragiles, ils doivent être manipulés avec précaution, ce que le robot peut apprendre en interrogeant RoboBrain.

Une partie importante du projet consiste à appliquer les connaissances acquises dans une situation à d'autres situations. Ainsi, la même technique de manipulation des œufs pourrait également être utilisée pour la manipulation d'autres objets fragiles, comme les ampoules électriques.

L'équipe a de grands projets pour l'avenir. Par exemple, ils aimeraient élargir la base de connaissances pour inclure des sources de connaissances encore plus vastes, telles que des vidéos en ligne. Un robot qui pourrait interroger des vidéos explicatives en ligne pourrait alors apprendre à effectuer une grande variété de tâches ménagères.

C'est un travail intéressant avec un potentiel important pour changer la façon dont les robots apprennent à grande échelle. Les bases de connaissances en ligne ont eu un impact remarquable sur la façon dont les humains perçoivent le monde qui les entoure et comment ils interagissent avec lui.

Il n'est certainement pas incroyable que RoboBrain puisse avoir un impact similaire sur nos cousins ​​électroniques.

Réf : arxiv.org/abs/1412.0691 : RoboBrain : moteur de connaissances à grande échelle pour les robots

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