Key Takeaways
- Ein neues System könnte es einem Roboter ermöglichen, komplexe Teigmanipulationsaufgaben für die Pizzazubereitung auszuführen.
- Forscher sagen, dass die Methode der Schlüssel zur Lösung komplexerer Automatisierungsprobleme sein könnte.
- Im Pizzateig steckt überraschend viel Mathematik.
Roboter zu lehren, großartige Pizza zu backen, könnte der Schlüssel zur Lösung komplexerer Automatisierungsprobleme sein.
Forscher haben ein Roboter-Manipulationssystem entwickelt, das einen zweistufigen Lernprozess verwendet, um es einem Roboter zu ermöglichen, komplexe Teig-Manipulationsaufgaben auszuführen. Die Methode, die in einem neuen Artikel detailliert beschrieben wird, ermöglicht es Robotern, Dinge wie das Schneiden und Verteilen von Teig oder das Sammeln von Teigstücken um ein Schneidebrett herum zu tun.
"Es mag komisch klingen, aber das Pizzabacken ist ein außergewöhnlicher Test für Roboter", sagte KI-Forscher Adrian Zidaritz, der nicht an der Studie beteiligt war, Lifewire in einem E-Mail-Interview. „Ein Roboter betrachtet Objekte durch eine Kamera, also muss er mit zweidimensionalen Bildern dieses Objekts arbeiten, während er versucht, diese Bilder zu einem dreidimensionalen Objekt zusammenzuschustern. Fügen Sie nun die Tatsache hinzu, dass der Pizzateig kontinuierlich ist verformt, und der Test wird noch außergewöhnlicher."
Den Teig verteilen
Für einen Roboter ist die Arbeit mit einem verformbaren Objekt wie Teig schwierig, da sich die Form des Teigs auf viele Arten ändern kann, die mit einer Gleichung schwer darzustellen sind. Und das Erstellen einer neuen Form aus diesem Teig erfordert mehrere Schritte und die Verwendung verschiedener Werkzeuge. Es ist für einen Roboter eine Herausforderung, eine Manipulationsaufgabe mit einer langen Abfolge von Schritten zu lernen, bei der es viele mögliche Entscheidungen gibt, da das Lernen oft durch Versuch und Irrtum erfolgt.
Jetzt sagen Wissenschaftler des MIT, der Carnegie Mellon University und der University of California in San Diego, dass sie eine verbesserte Methode entwickelt haben, um Robotern das Pizzabacken beizubringen. Sie schufen einen Rahmen für ein Roboter-Manipulationssystem, das einen zweistufigen Lernprozess verwendet, der es einem Roboter ermöglichen könnte, komplexe Teig-Manipulationsaufgaben über einen langen Zeitraum auszuführen.
Die neue Methode beinh altet einen "Lehrer"-Algorithmus, der jeden Schritt löst, den der Roboter ausführen muss, um die Aufgabe zu erfüllen. Dann trainiert es ein „Schüler“-Modell für maschinelles Lernen, das abstrakte Ideen darüber lernt, wann und wie jede Fähigkeit, die es während des Unterrichts benötigt, ausgeführt werden kann, wie die Verwendung eines Nudelholzes. Mit diesem Wissen überlegt das System, wie die Fähigkeiten verw altet werden müssen, um die gesamte Aufgabe abzuschließen.
"Diese Methode entspricht eher der Art und Weise, wie wir Menschen unsere Handlungen planen", sagte Yunzhu Li, ein Doktorand am MIT und einer der Autoren der Abhandlung über die Methode, in der Pressemitteilung über das Projekt. „Wenn ein Mensch eine Aufgabe mit langem Horizont erledigt, schreiben wir nicht alle Details auf. Wir haben einen übergeordneten Planer, der uns grob sagt, was die Etappen sind und einige der Zwischenziele, die wir auf dem Weg erreichen müssen, und dann führen wir sie aus."
The Pi of Pie
In die Herstellung von Pizzateig steckt überraschend viel Mathematik, sagte Zidaritz. Der Teig kann mit algebraischen oder parametrischen Flächen beschrieben werden.
"Dann stellt sich die Frage nach der Wahl des Formalismus, mit dem die Verformungen dargestellt werden sollen, normalerweise ein Satz von Differentialgleichungen", fügte er hinzu. „Hier kann es schwierig werden, weil diese Differenzialgleichungen einen hohen Rechenaufwand haben. Der Pizzateig kann nicht an der Luft eingefroren werden, während der Roboter ausrechnet, zu was er sich im nächsten Schritt verformen kann."
Yariv Reches, der Mitbegründer von Hyper Food Robotics, das Roboter-Fastfood-Läden baut, sagte in einem E-Mail-Interview, dass die Manipulation von Pizzateig eine schwierige Herausforderung sei. Die Arbeit mit einem verformbaren Objekt wie Teig ist komplexer als die Handhabung eines starren.
"Statische Objekte werden am Ende einer Reihe von Aktionen untersucht, während sich bei verformbaren Objekten der Gegenstand ständig in Form und Konsistenz ändert - das Lernen ist also, dass sich der Mechanismus des Annotationsprozesses spontan anpassen muss, " fügte er hinzu.
Aber die jüngsten Fortschritte in der Robotik könnten zu großartigen Dingen für Pizzaliebhaber führen, sagte Reches. Handhabung, Zusammenbau, Kochen, Zubereitung und Verpackung von Lebensmitteln ändern oft ihre Form, während sie von Robotern gehandhabt werden.
"Die Integration von KI in die Lebensmittelzubereitung bedeutet, dass alle Lebensmittelzutaten, die eine Zustandsänderung erfahren und durch Roboterspender fließen müssen, mit Technologie verw altet werden können", fügte Reches hinzu.„Zum Beispiel können Pizzabeläge, die im Handumdrehen aufgetragen, verteilt und sogar korrigiert werden müssen, gehandhabt werden – oder sogar das Auftragen und Zusammenbauen von Hamburger-Pastetchen und Brötchen.“
