Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Roboter entwickelt, der das Jenga-Spiel spielen kann. Aber wie kann ein Roboter lernen, Jenga zu spielen? Die Technologie kombiniert Vision und Geschicklichkeit, um Blöcke sorgfältig zu extrahieren, ohne den Turm umzuwerfen. Im Spiel "Jenga" werden 54 rechteckige Blöcke in 18 Schichten zu je drei Blöcken gestapelt. Die Blöcke jeder Schicht sind senkrecht zu den Blöcken darunter ausgerichtet. Ziel des Spiels ist es, einen Block vorsichtig herauszuziehen und auf den Turm zu legen, um so ein neues Level zu schaffen, ohne die gesamte Struktur umzuwerfen.
Der Roboter, der im Jack Guy-Artikel von CNN beschrieben wird, ist mit einem flexiblen Klauengreifer, einer Manschette mit Kraftmessung und einer externen Kamera ausgestattet, mit der Sie den Turm und seine Umgebung sehen und fühlen können einzelne Blöcke. Während der Roboter vorsichtig gegen einen Block drückt, berücksichtigt ein Computer die visuellen und taktilen Informationen, die von der Kamera und dem Armband ausgegeben werden. Diese Messungen werden mit den Bewegungen verglichen, die der Roboter zuvor ausgeführt hat. Es werden auch die Ergebnisse dieser Bewegungen untersucht - insbesondere, ob ein Block in einer bestimmten Konfiguration, der mit einer bestimmten Kraft gedrückt wurde, erfolgreich extrahiert wurde oder nicht.
Die Zukunft ist schon da - ein Roboter lernt Jenga zu spielen
In Echtzeit lernt der Roboter dann, ob er weiter schieben oder zu einem neuen Block gehen soll, um zu verhindern, dass der Turm fällt. "Im Gegensatz zu rein kognitiven Aufgaben oder Spielen wie Schach oder Go erfordert das Spielen von Jenga auch die Beherrschung der körperlichen Fähigkeiten." Dies sagt uns Alberto Rodriguez, Assistenzprofessor am MIT in den Vereinigten Staaten. „Damit ein Spiel erfolgreich ist, sind interaktive Wahrnehmung und Manipulation erforderlich. Sie müssen den Turm sorgfältig berühren, um zu wissen, wie und wann Sie Blöcke bewegen müssen “, sagt Rodriguez.
Das Spiel ist sehr interaktiv und erfordert Präzision und sofortige Entscheidungen
„Es ist zu schwer zu fälschen. Der Roboter muss daher in Echtzeit und durch Interaktion mit dem realen Jenga-Turm lernen. Die größte Herausforderung besteht darin, aus einer relativ kleinen Anzahl von Experimenten Lehren zu ziehen, indem der gesunde Menschenverstand über Objekte und die Gesetze der Physik ausgenutzt wird “, erklärt er. Das von den Forschern entwickelte taktile Lernsystem kann in anderen Anwendungen als Jengas Spiel verwendet werden.
Der Einsatz dieses Robotertyps kann viel weiter gehen als das Spiel Jenga
Insbesondere für Aufgaben, die eine sorgfältige physische Interaktion erfordern, einschließlich der Trennung von wiederverwertbaren Gegenständen von Mülldeponien und der Montage von Konsumgütern. Zum Beispiel kommt in einer Handy-Montagelinie fast bei jedem Schritt das Gefühl des Festziehens oder Sehens des Fadens eher von Kraft und Berührung als vom Sehen. Lernmuster für diese Aktionen sind für diese Art von Technologie wichtig.
Mädchen, das einen Roboter sieht und seine "Hand" berührt - was wird die Zukunft der künstlichen Intelligenz sein
Das Team war neugierig auf ihre Herangehensweise an maschinelles Lernen im Vergleich zu echten menschlichen Spielern und führte einige informelle Versuche mit mehreren Freiwilligen durch. „Wir haben gesehen, wie viele Blöcke ein Mensch extrahieren konnte, bevor der Turm fiel, und der Unterschied war nicht so groß“, sagt Miguel Oller, Mitglied des Forschungsteams.
Jengas Spiel kann sehr interessant sein, wenn Sie die notwendige Strategie und Präzision haben.
Wir müssen jedoch noch weiter gehen, wenn Forscher ihren Roboter gegen einen menschlichen Spieler antreten wollen. Zusätzlich zu den physischen Interaktionen benötigt Jenga eine Strategie, beispielsweise das Extrahieren des genauen Blocks, die es einem Gegner erschwert, den nächsten Block zu entfernen. Derzeit ist das Team weniger an der Entwicklung eines Jenga-Robotik-Champions interessiert als vielmehr daran, die neuen Fähigkeiten des Roboters auf andere Anwendungsbereiche anzuwenden.
Im Video unten können Sie den Roboter spielen sehen