Číslo 47 poznává svět. V ČVUT pracují s robotem s lidskými smysly

  6:24,  aktualizováno  11:24
Červený míček vyloudí úsměv ve tváři stvoření zvaného iCub. Jde o humanoidního robota, prvního na světě vybaveného všemi smysly. S jediným strojem svého druhu v České republice nyní pracují experti z katedry kybernetiky Českého vysokého učení technického (ČVUT). Inženýři robotovi aplikují algoritmy, inspirované lidským mozkem.

„Všechno udělají živé stroje – člověk bude dělat jen to, co miluje. Bude žít proto, aby se zdokonaloval,“ tvrdil Harry Domin, centrální ředitel Rossumových Univerzálních Robotů. Tedy hrdina jedné z nejslavnějších her Karla Čapka R. U. R. Kybernetici z pracoviště ČVUT na Karlově náměstí tuto vizi začínají pomalu naplňovat.

iCub „se narodil“ v Italském technologickém institutu v Janově a nese výrobní číslo 47. Má jedinečnou identitu – stejně jako jeho dalších 46 sourozenců. Cena každého z nich dosahuje přibližně 250 tisíc eur (cca 6,35 milionu korun).

„Čtyřicet sedmičku“ čeští vědci získali v rámci projektu Výzkumného centra informatiky, které je součástí ČVUT. „Centrum se zabývá výzkumem v oblasti umělé inteligence včetně robotiky,“ sdělil Tomáš Svoboda, vedoucí katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT (FEL).

Pražský iCub je z lidského pohledu spíše drobek, měří zhruba metr, velikostí připomíná čtyřleté dítě. Mentalitou je ale ještě mladší – vývojově se podobá miminu, které se teprve učí rozpoznávat svět kolem sebe. Jen místo mámy a táty jej obklopují pozorní inženýři, přičemž lidskou duši nahrazují složité algoritmy. „Je to robot, který je vybaven všemi smysly,“ objasnil Matěj Hoffman, vedoucí skupiny humanoidních robotů.

Elektronické oči a uši

„Místo kloubů a svalů jej ovládá 53 elektromotorů, dvě kamery fungují jako jeho oči a zvuky vnímá prostřednictvím dvou mikrofonů. „Unikátní je ovšem jeho ‚hmat‘, který zajišťují čtyři tisíce senzorů zabudovaných v elektronické kůži,“ popsal další ze smyslů Radovan Suk, mluvčí FEL.

Právě kůže představuje jeden z unikátních způsobů, jak s iCubem komunikovat. „Schopnost hmatových vjemů je pro člověka a obecně savce typická a naši humanoidní roboti se tyto schopnosti snaží napodobovat,“ popsal Matěj Hoffman.

iCub se učí podobně jako dítě v prvním roce života. „Dotyky vytváří mapu povrchu svého těla s tím rozdílem, že se tato zkušenost nevpisuje do mozku, ale do umělé neuronové sítě. Dá se říci, že tento algoritmus je přímo inspirován funkcemi lidského mozku,“ popisují svou práci inženýři.

Proporce dítěte a doposud nejrealističtější nápodoba lidské kůže iCuba předurčují pro simulaci procesů, které si člověk po narození osvojuje hmatem ve svém okolí. A to platí mimo jiné též o poznávání vlastního těla. „Díky svým vlastnostem poskytne nové možnosti výzkumu v oblasti poznávání lidského mozku,“ popsal smysl práce s humanoidním robotem Suk.

ČVUT pracuje s robotem s lidskými smysly. (16. září 2021)

ČVUT pracuje s robotem s lidskými smysly. (16. září 2021)

Jedním z cílů „polidštění“ robotů má být schopnost jejich samostatného a bezpečného pohybu mezi lidmi. „Nechceme náš svět předělávat kvůli robotům. Naším záměrem je, aby se humanoidi do něho zapojili,“ uvedl Matěj Hoffman. K tomu jsou ovšem potřeba právě pokročilé „smysly“, aby roboti mohli vnímat aktuální změny v prostředí – aby například zaznamenali, že někdo vstupuje do jejich okolí, či byli schopni si uvědomovat dotyky svých lidských protějšků.

I humanoidní podoba má při vývoji této technologie hluboký smysl. Lidem se totiž s robotem, který je jim vizuálně podobný, komunikuje snáze, než kdyby měli za partnera abstraktní krabice.

Humanoid si hraje

„Výzkum významně čerpá ze současných studií poznání v oblasti psychologie a neurověd, jež pracují přímo s člověkem,“ uvedl Zdeněk Straka, který na vývoji spolupracuje. „Číslo 5 být živý,“ hlásí stejnojmenný robot v kultovním pětatřicet let starém americkém filmu. iCub roztomilosti a vitality svého kolegy ze stříbrného plátna ještě plně nedosáhl, avšak dokáže již leccos. 

Jeho oblíbenou hračkou se stal červený míček. „Učíme ho propojovat zrak a hmat. Analogie s dítětem je tady jasně zřetelná,“ vysvětlili kybernetici. Robot si jako dítě dokáže míček vzít a podržet. Nejen během hry humanoid ve tváři dává najevo emoce. Úsměv, zakabonění anebo přimhouření očí dostatečně zřetelně vyjadřují momentální náladu.

Balonek není jedinou hračkou, kterou iCub používá, učí se hrát i karty. Zatím „trénuje“ rozpoznávání symbolů a zároveň se učí takové koordinaci pohybů, aby nezasáhl svého protihráče.

Autor: