В MIT создали команду роботов для обслуживания в баре

В лаборатории вычислительной техники и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) создали команду роботов, способных выполнять обслуживание в баре, взаимодействовать друг с другом и сохранять контроль в нештатных ситуациях. Эти роботы не растеряются, если посетитель передвинется, уронит бутылку или сделает нестандартный заказ.

Обслуживание роботами из футуристической фантазии постепенно становится неотъемлемым элементом высокотехнологических шоу и просто модным трендом. Пока за ними нужен глаз да глаз, но электронные официанты и бармены как минимум помогают привлечь посетителей. Проблема возникает в тот момент, когда клиенты начинают изучать реакции робота на нестандартные действия. Все мы немного тестировщики, особенно когда выпьем.

Робот-бармен PR2 (фото: MIT).

В известном анекдоте как раз описывается поведение бета-тестера в баре. Сначала он просто заходит и заказывает кружку пива, но потом профессиональная привычка берёт своё. Он выходит, внезапно появляется перед стойкой самыми вычурными способами и просит дать ему: ноль кружек пива, минус одну кружку пива, корень из двух рюмок водки, 99999999999999999 бокалов вина, qwertyuip бутылок мартини, стакан тяжёлой воды со льдом и колу с ментосом.

Услышав такое, человек за стойкой рассмеётся, ответит в тон или вызовет психиатрическую бригаду – в зависимости от настроения. Не считая скудной эмуляции, у робота настроения нет. Он должен как-то обрабатывать нестандартные запросы и при этом не раздражать посетителей однотипными ответами, вроде «Bad command or file name». Бартендер – не просто бармен, он создаёт атмосферу заведения и вызывает желание приходить снова именно в этот бар. Сможет ли с такой деликатной задачей справиться робот? В MIT считают, что это лишь вопрос времени.

Всего авторы исследования выделяют три типа неопределённостей, с которым придётся столкнуться роботам в реальной жизни. Нестандартные запросы пользователей – всего лишь один из них. Второй связан с возможными нарушениями связи друг с другом (зашумлённый канал, потеря видимости, выход из строя), а третий – с неточностями в определении местоположения себя и объектов в пространстве.

Робот-официант Turtlebot (фото: Ihrchive).

Под открытым небом последнюю проблему помогают решить спутниковые системы навигации. GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo отлично компенсируют ошибки друг друга, но в помещении не работает ни одна из них. В качестве альтернативной меры роботов традиционно оснащают набором датчиков и систем инерциального определения координат, но в MIT пошли дальше. Разработчики попытались немного очеловечить робота и сделать неопределённости нормой его существования.

Для этого в CSAIL использовали принцип описания макро-задач. Человек указывает не пошаговый набор желаемых действий, а лишь конечный результат, предоставляя машине самой решать, как именно он будет достигнут. Например, когда робот-официант едет с заказом к стойке, ситуация может поменяться. На пути обнаружится препятствие, робот-бармен может быть занят другим официантом, посетителем или вообще уехать на зарядку.

Робот-официант должен на ходу оценить обстановку и выбрать одно из актуальных действий, ожидая разрешения ситуации. Он может принять следующий заказ и добавить его в очередь, попросить подождать, сообщить о неисправности или отправить запрос на срочное обслуживание.

Загрузка заказа в корзину робота-официанта (фото: MIT).

«Наверняка вы хотели бы иметь возможность просто попросить робота принести напиток, а не сопровождать его с пошаговыми инструкциями, – комментирует аспирант MIT Ариэль Андерс. – Всё дело в гибкости метода».

Во время испытания разработчики превратили часть лаборатории в импровизированный бар. Люди из разных отделов делали заказы, а разносили их два официанта – роботы Turtlebots, созданные на платформе с открытым исходным кодом. Они самостоятельно определяли очерёдность действий и оптимальный момент передачи заказов в «бар» роботу-бармену PR2.

Конечно, без накладок не обошлось. «Как и люди, роботы часто теряли связь. В такие моменты они не знали, что делают другие, – поясняет Андерс. – Поэтому мы придумали метод, который позволял бы мириться с неопределённостями в алгоритмах планирования. Мы назвали его MacDec-POMDPs, поскольку он объединяет децентрализованную систему и Марковский процесс принятия решений в частично наблюдаемых вариантах среды».

Имитация бара – лишь удобная тестовая площадка. Авторы ставят целью исследования разработку универсальных методов, позволяющих роботам действовать без участия человека в самых разных ситуациях, включая обслуживание в больницах и ликвидацию последствий стихийных бедствий.