Daniela Ruth: Siyah teknolojinin doğum yeri olan MIT'nin yapay zeka vaftiz annesi
AI Gezegen (WeChat İD : ai_xingqiu ) 10 Kasım raporu (Derleme: Yang Pengdong)
Editörün Notu: Bu makalenin yazarı, yabancı medya teknolojisi köşe yazarı Gregory Mone'dur. Röportajın konusu, şu anda MIT Dağıtık Robotik Laboratuvarı ve Hesaplamalı Bilim ve Yapay Zeka Laboratuvarı'nın direktörü olan Daniela Rus'du.
Brandon Araki, 2015 yılında MIT'de makine mühendisliği alanında yüksek lisans adayı olduğunda, uçabilen, sürünebilen ve küçük nesneleri yakalayabilen küçük bir robot "picobug" getirdi. ". Araki, Daniela Ruth'un dağıtılmış robotik laboratuvarına girmeden önce, 30 gram ağırlığında ve avuç içi büyüklüğünde küçük otonom makineler geliştirmek için bazı üniversite ortaklarıyla birlikte çalıştı. O sırada picobug'u nasıl genişleteceğini bilmiyordu, ancak yeni patronu Ruth robotun çeşitli işlemlerini görünce büyülendi ve "100 picobug istiyorum!" Dedi.
Ruth, Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı'nın yöneticisi olarak, gelecekte otonom makinelerin uçma, araba kullanma ve basit ameliyat gibi görevleri yerine getireceğini hayal ediyor. Dedi ki: "Hayalim, dünyanın makinelerle dolu olması ve her yerde bulunan robotların insanların günlük yaşamlarına entegre edilmesi, herkesin fiziksel çalışma ve bilişsel görevler üstlenmesine yardımcı olması."
Arakinin projesine dayanarak, Ruth şehirlerde paketler teslim edebilen büyük bir otonom insansız hava aracı filosu hayal etti. Ancak bu, Ruth ve araştırmacıların geliştirdiği düzinelerce sistemden sadece biri ve bu sistemler günlük yaşamın birçok yönüne katkıda bulunabilir. Son zamanlarda, iç travmayı onarmak için insan vücudunun içinde hareket edebilen hap boyutlu bir robot gösterdiler. Ayrıca, ileriye doğru uçma ve kör noktaları tarama gibi teknolojiler aracılığıyla dronları kendi kendine giden arabalarla eşleştirdiler. Ekip ayrıca çoklu robot sistemleri için yeni iletişim teknolojileri ve güvenlik modelleri geliştirdi. Laboratuvar aynı zamanda yeni manipülatörler, biyonik balıklar, körlerin takabileceği navigasyon sistemleri ve şokları emebilen robotik deriler geliştirdi.
Vücut ve beyin
Ruth, 54 yaşında ve komünist Romanya ülkesinde büyümüş, erken yaşta bilim ve teknolojiye hayran kalmıştı. Babası bir bilgisayar bilimcisiydi, bu yüzden Star Trek, Jules Verne ve Hollandalı çizgi film "Barbapapa" ile çok erken tanışmıştı. Ailesinin özelliklerini miras aldı ve tasarımcı oldu Makinenin mucidi.
Amerika Birleşik Devletleri'ne göç ettikten sonra Ruth, Iowa Üniversitesi'nde bilgisayar bilimi ve matematik okudu ve ardından ünlü bilgisayar bilimi teorisyeni John Hopcroft'un doktora yapmak üzere bulunduğu Cornell Üniversitesi'ne gitti. . Ancak, doktorası sırasında, robotların hedef nesneleri kavramasına ve manipüle etmesine yardımcı olacak bazı algoritmalar tasarladığında, 1980'lerin sonlarında ve 1990'ların başlarında, robotik sistemin yeteneklerinin çocukluğuna uymadığını keşfetti. Dönemin bilim kurgu vizyonu. Hatırladığında, "Simülasyonda da çok etkili olan bu güzel algoritmalara sahibim, ancak hiçbir robot algoritmanın gerektirdiği güç ve torku elde edemez." Dedi.
Cornell Üniversitesi'nden mezun olduktan sonra Ruth, Dartmouth College'da bilgisayar bilimi profesörü oldu ve Dartmouth Robotik Laboratuvarı'nı kurdu. Daha önce, araştırma odağını, tıpkı çocukluğunda gördüğü çizgi film karakterleri gibi farklı form ve şekiller alabilen, kendi kendine yeniden yapılandırılabilen modüler robotlara genişletmek için bir robotik ekibiyle işbirliği yapmıştı. Yine de aynı zorlukla karşılaştı. Bu sistemler yalnızca bilgisayar simülasyonlarında tam olarak gösterilebilir, ancak algoritmaları gerçekten çalıştırabilen makineler henüz ortaya çıkmamıştır.
Ruth, robotlara gerçek yetenekler kazandırmak için beyinlerinin ve vücutlarının eşit ilerleme kaydetmesi gerektiğini fark etti. Dedi ki: "Vücudu kontrol edebilen bir beyne ihtiyacın var, ancak vücut ona verdiğin görevleri tamamlayabilmelidir. Bu nedenle, vücudun yeteneklerini göz önünde bulundurmalısın ve sonra bilim ve matematik vücuda ihtiyaç duyduğu kontrol sistemini verebilir."
Ruth, 2003 yılında Massachusetts Institute of Technology'de öğretim üyesi oldu ve robotları yaygınlaştırma vizyonunu gerçekleştirmek amacıyla laboratuvarı getirdi ve adını Distributed Robot Laboratory olarak değiştirdi. 2005 yılında Hesaplamalı Bilim ve Yapay Zeka Laboratuvarı Robotik Merkezi'nin eş direktörü oldu ve üç yıl sonra laboratuvarın müdür yardımcısı oldu.
2012 yılına gelindiğinde, bir iş kurarken tatil yapmayı düşünmeye başladı. Ancak Ruth'un araştırma hevesi azalmadı, sadece farklı bir şey arıyor. O zaman müdür pozisyonunun laboratuvarın sadece başlangıcı olduğunu anladı. Dedi ki: "Bu, geleceği şekillendirmede büyük rol oynayan olağanüstü bir organizasyon. Laboratuvara bir güç katabilir ve Amerikan rüyası gibi daha büyük bir etki yaratmasına yardımcı olabilir. "Sonunda tatilde biraz daha bekleyebileceğine karar verdi.
Hesaplamalı Bilim ve Yapay Zeka Laboratuvarı
Ruth 2012'de işi devraldığında Ray ve Maria Stata Merkezi'nde (Ray ve Maria Stata Merkezi), Hesaplamalı Bilim ve Yapay Zeka Laboratuvarı dünyanın en iyi bilgisayar bilimi araştırma merkezi olarak kabul edildi. Bugün, Hesaplamalı Bilim ve Yapay Zeka Laboratuvarı, 7 MacArthur Genius Ödülü sahibi, 8 Turing Ödülü sahibi ve Sir Tim Berners-Lee'yi içeriyor. MIT'deki en büyük araştırma laboratuvarı olarak 115 ana araştırmacı, yüzlerce bilim insanı ve öğrencisi ve 800'den fazla araştırma projesi vardır. Ruth şöyle dedi: "Burada birçok fikir var. Her birimiz büyük bir hayalperestiz. Biz hayallerin birleşimiyiz ve benim rolüm bu büyük hayalleri ve fikirleri geliştirecek bir ortama sahip olmamızı sağlamak."
Bunu yapmak için Ruth, laboratuvardaki herkesin büyümesine yardımcı olmak için idari personelden öğretim üyelerine ve personele kadar laboratuvarda bir kültür geliştirmek istiyor. Düzenli toplantılar, sosyal toplantılar ve sempozyumlar dahil olmak üzere ortak yöntemlerle bir topluluk duygusunu sürdürmeye çalıştı. Bir keresinde, Ruth'un kızı için satın aldığı bir piyano yanlışlıkla laboratuvara gönderildi, bu yüzden laboratuvar üyeleri piyano çaldı. Hatırladığında şöyle dedi: "Bu iki hafta içinde birçok öğrencinin aslında çok yetenekli sanatçılar olduğunu gördüm. Bir gün bir öğrencinin Chopin'in müziğini çaldığını duydum. Çok şaşırtıcıydı. Kulağa hoş geliyor. "
Ruth yönetim laboratuvarını çalıştırdığında, diğer iki stratejisi de birbirleriyle yakından ilişkili olan "kaynaklar" ve "fikirler" dir. Ruth, hesaplamada ciddi etkisi olabilecek sorunları belirledi ve ardından bu sorunların çözülebilmesini sağlamak için ortaklarından mali yardım almaya başladı. 2012'de direktörlük görevini üstlendiğinde, büyük veri üzerine bir girişim ortaya koydu ve ondan önce siber güvenlik, otonom araçlar, makine öğrenimi ve sağlık gibi konuları kapsayan dörtten fazla endüstri veya hükümet girişimi ortaya koydu. Görünüş.
Örneğin, Ruth ve Toyota, maliyeti 25 milyon ABD doları olan otonom bir otomobil projesi kurdular ve aynı zamanda bir Toyota-CSAI ortak araştırma merkezi kurdular. Google ve Uber'den farklı olarak Ruth tarafından tasarlanan sürücüsüz otomobiller, insanların kalabalık şehirlerde veya kötü hava koşullarında güvenli bir şekilde sürmelerine yardımcı olmak için lazer telemetreler ve diğer gelişmiş sensörler ile donatılacak. Sadece tehlikeli bir keskin dönüşle karşılaştığınızda veya bir sonraki şeritte bir araba varken aniden şerit değiştirdiğinizde, araç tam otomatik olacaktır.
Bu iş planı, bilişim bilimi ve yapay zekanın büyük laboratuvarlarında dağıtılan 17 farklı projeyi içerir ve liderliğindeki dağıtılmış robotik laboratuvarı bilgisayarla görme, makine öğrenimi ve sensör geliştirmeye odaklanmıştır. Dedi ki: "Birden fazla bilgi işlem alanını kapsayan projelerle çok ilgileniyorum ve projenin ölçeği her bir araştırmacının yapabileceğinden daha büyük." Ruth, kendisini laboratuvarın sözcüsü olarak görüyor. Bilimle ilgili hikayeler anlatın ve laboratuvardaki yeni gelişmeleri toplantılarda diğer araştırmacılarla paylaşın.
Otonom Bilim
Ruth, dağıtılmış robotik laboratuvarının çalışmasının otonom bilimi ilerletmek olduğunu söyledi. Projeler genellikle bir problemi belirleyip anlamakla başlayıp ardından robotların problemi çözmesini bekleyerek aynı geniş yaklaşımı kullanır. Daha sonra, araştırmacılar makineleri kontrol etmek, simülasyonlarda çalıştırmak ve son olarak gerçek dünyada test etmek için algoritmalar geliştiriyor.
2016 yılında Ruth, makine mühendisliği lisans öğrencisi Steven Guitron (Steven Guitron), hesaplamalı bilim ve yapay zeka laboratuvarı doktora sonrası araştırmacı Li Shuguang (transliterasyon, Shuguang Li) ve diğer kurumlardan meslektaşları ortaklaşa bir katlanabilir robot. Çalışmasını sağlamak için, kapsül büyüklüğünde bir hap halinde sıkıştırılabilen bir robot gövdesi tasarlamaları gerekir.Kapsül çözüldüğünde, robot görevlerini yerine getirebilir ve gerçekleştirebilir. Mikro makine insan vücudunda test edilmedi, ancak Ruth, gelecekteki versiyonların minimal invaziv cerrahide kullanılabileceğini, böylece hastaların operasyondan sonra herhangi bir kesi veya vücut ağrısı olmayacağını söyledi.
Katlanabilir robot, daha önce çalıştığı kendi kendini yeniden yapılandırabilen makineyle de ilgilidir, ancak eski robot, robotun ana gövdesini yeniden yapılandırmak için daha fazla çaba sarf etti. Ruth, geleneksel robotların çok fazla sınırlaması olduğuna inandığı için laboratuvarında Yumuşak Robotik Grubu kurdu. Ekibin ilk üyelerinden biri olan Robert Katzschmann, esnek frenlere ve yapay kaslara sahip biyonik bir balık tasarladı.
Daha sonra Kazeman, robotun kırılgan nesneleri kavrama yeteneğini geliştirmek için diğer üyelerle işbirliği yaptığında, biyonik balığın frenlerini değiştirdi ve Baxter gibi insansı bir robot için yeni bir manipülatör tasarladı. Geçmişteki sıkıcı robotlardan farklı olarak Katzman tarafından tasarlanan manipülatör üç parmağa sahip, daha esnek, bükülebilir ve aynı zamanda duygu üretebilir, görsel algoritmalar kullanmadan daha geniş bir nesne yelpazesini tanımlayıp kavrayabilir.
Ruth aynı zamanda robotların doğru kararlar alabilmeleri için muhakeme yeteneklerini geliştirmeye kararlıdır. Vasile'nin geliştirdiği algoritma, sürücüsüz arabaların her zaman güvenli bir şekilde çalışabilmesini, diğer araçlar ve yayalarla çarpışmadan kaçınmasını ve yol kuralları ile sürüş verimliliği arasındaki dengeyi karşılamasını sağlayacak. Bununla birlikte, akıllı arabalar yalnızca kendi erişilebilir verilerine dayalı kararlar verebilir. Örneğin, kalabalık bir otoparkta arabalar köşeleri göremez. Bu nedenle, dağıtılmış robotik laboratuvarındaki bir ekip, her sürücüsüz arabayı bir drone ile eşleştirdi. Araba kör noktaya girdiğinde, drone ileri uçtu, ardından bu alanları olası tehlikelere karşı taradı ve sonunda videoyu gönderdi. İşleme için araca geri dönün.
Benzer şekilde, Araki'nin robot ekibini tasarlarken fiziksel robotu ve kontrol sistemini yeniden düşünmesi gerekiyor. Picobug'un bacaklarını daha güvenilir ve kontrolü daha kolay tekerleklerle değiştirdi. Daha sonra, simülasyonlu bir kentsel ortamda robotunun yönünü nasıl bulduğunu bulması gerekir. Makine mühendisliği bölümünden geliyor ve asla böyle bir kontrol sistemi tasarlamadı, ancak Ruth öğrencilerinin mümkün olduğunca çok beceride ustalaşmasını umuyor.
Bu nedenle Araki, robot ekibinin hızlı ve çarpışmasız bir rota planlamasına yardımcı olmak için bir algoritma uyarladı. Arakinin robotu uçabildiğinden, algoritmayı, robotun kaldırımda hareket edebilmesi için değiştirdi ve ardından verimliliği optimize etti, böylece dronun gücü yakında tükenmeyecek. Şimdiye kadar bu tür sekiz robot tasarladı.Ruth ve laboratuarın diğer üyelerinin yardımıyla, uçan arabaların dokuz metrekarelik bir model şehirde çarpışmadan hızla hareket edebildiğini kanıtladı.
Yeni istatistikler otomasyon olasılıklarını aydınlatıyor
İletişim, geleceğin robot dünyasını gerçekleştirmenin bir başka anahtarıdır. Gerçek dünyada çok sayıda yetenekli makine çalışacaksa, uçarken, araba kullanırken veya ev işi yaparken, insanlarla daha etkili iletişim kurmaları gerekir. Bilgisayar bilimcisi Stephanie Gil (Stephanie Gil), Ruth'un yardımıyla robotların kablosuz sinyallerin gücündeki değişiklikleri algılamasına, sinyalin daha iyi olabileceği yerlere tahmin etmesine ve aktarmasına ve böylece iletişim becerilerini geliştirmesine olanak tanıyan bir algoritma geliştirdi. Afet bölgesine yardım için bir robot ekibi gönderirseniz, diğer robotlar ve insan yetkililerle hızlı bir şekilde önemli bilgileri paylaşırken bu alanı etkili bir şekilde tarayabilecekler.
Jill, kablosuz sinyallerin nasıl daha fazla bilgi ilettiği hakkında daha fazla şey öğrendikten sonra, yön sinyalinin olası kaynağını ve sinyalin odadaki başka bir robot gibi bilinen bir varlıktan mı yoksa bilinmeyen bir kimlikten mi geldiğini tahmin etmenin bir yolunu buldu. Parti. Dedi ki: "Geçersiz görüntüye bilgi ekleyen bir dolandırıcı veya kötü niyetli ajan olup olmadığını belirleyebiliriz."
Ruth'un beklentileri karşılanırsa, sonuç çok önemlidir. Başlangıçta bilgisayar korsanlarının bilgisayarınızı manipüle etmesi çok tehlikelidir. Şimdi, birinin kendi kendine giden bir arabanın kontrolünü ele geçirdiğini düşünün, bu daha da korkutucu mu?
Bu projeler birbiriyle alakasız görünebilir, ancak Ruth ve öğrencileri biyonik balıklar, güvenlik, sürücüsüz arabalar ve dronlar arasındaki bağlantının çok farkındalar. Katzman, "Bunların birbiriyle hiçbir ilgisi olmadığını düşünebilirsiniz, ancak bunların arkasında daha büyük bir plan var. Herkesin robotların yeteneklerini kullanabilmesini istiyorsanız, birçok farklı alanda olmanız gerekiyor. Yenilik. Ruth bu noktada çok ileri görüşlü ve sonunda hepsini birbirine bağlayacak. "
Bu vizyon için, önceki gece geç saatlerde TEDx dersini bitirdikten sonra Russneng, ertesi sabah erken saatlerde laboratuvar üyeleriyle buluştu ya da tam bir gün boyunca potansiyel araştırma ortaklıklarını tartışmak için Çin'e uçtu ve ardından üçüncü gün devam etti. Meslekler.
Geleceği inşa ederken dinlenmeye yer yoktur. Ruth iç geçirdi: "Yirmi yıl önce, bilgi işlem alanı birkaç uzmana ayrılmıştı, ama şimdi hayatımıza bakın. Bilgisayar kullanımı işimizi, hayatımızı ve eğlencemizi gerçekten tamamen değiştirdi. Bir gün robotları dört gözle bekliyorum. Çok büyük bir etki. "
Bu makale Lieyun.com'dandır, yeniden basıldıysa lütfen kaynağı belirtin:
# "Her Şeyin Geleceğe Yön Vermesini Sağlamak" 2017 CEO Zirvesi ve Lieyun.com Girişim Sermayesi Ödül Töreni # 28-29 Kasım tarihlerinde Crowne Plaza Beijing Lido Hotel'de yapılacak. Ödüller için oylama tamamen açıldı, bağlantıya tıklayın veya kopyalayın En sevdiğiniz şirketlere ve yatırım kurumlarına oy verin.
