موارد مهم
- یک سیستم جدید می تواند یک ربات را قادر به انجام کارهای پیچیده دستکاری خمیر برای تهیه پیتزا کند.
- محققان می گویند این روش می تواند کلید حل مشکلات پیچیده تر اتوماسیون باشد.
- مقدار شگفت انگیزی از ریاضیات در خمیر پیتزا وجود دارد.
آموزش ربات ها برای درست کردن پیتزای عالی ممکن است کلید حل مشکلات پیچیده تر اتوماسیون باشد.
محققان یک سیستم دستکاری رباتیک ایجاد کرده اند که از یک فرآیند یادگیری دو مرحله ای استفاده می کند تا ربات را قادر می سازد تا وظایف پیچیده دستکاری خمیر را انجام دهد.این روش که در مقاله‌ای جدید به تفصیل شرح داده شده است، به ربات‌ها اجازه می‌دهد کارهایی مانند برش و پهن کردن خمیر یا جمع‌آوری تکه‌های خمیر از اطراف تخته برش را انجام دهند.
آدریان زیداریتز، محقق هوش مصنوعی که در این مطالعه شرکت نداشت، در مصاحبه ای با لایف وایر گفت: "ممکن است خنده دار به نظر برسد، اما پیتزاسازی یک آزمایش فوق العاده برای روبات ها است." یک ربات اجسام را از طریق دوربین مشاهده می کند، بنابراین باید با تصاویر 2 بعدی از آن شی کار کند در حالی که سعی می کند این تصاویر را با هم به یک جسم 3 بعدی تبدیل کند. حالا این واقعیت را اضافه کنید که خمیر پیتزا به طور مداوم در حال تبدیل شدن است. تغییر شکل داده، و آزمایش حتی فوق‌العاده‌تر می‌شود."
باز کردن خمیر
برای یک ربات، کار با یک جسم تغییر شکل پذیر مانند خمیر دشوار است، زیرا شکل خمیر می تواند به طرق مختلف تغییر کند، که به سختی می توان آن را با یک معادله نشان داد. و ایجاد یک فرم جدید از آن خمیر نیازمند مراحل متعدد و استفاده از ابزارهای مختلف است.یادگیری یک کار دستکاری با توالی طولانی از مراحل برای یک ربات چالش برانگیز است - جایی که انتخاب های ممکن زیادی وجود دارد - زیرا یادگیری اغلب از طریق آزمون و خطا اتفاق می افتد.
اکنون، دانشمندان MIT، دانشگاه کارنگی ملون، و دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو می‌گویند که روشی بهبودیافته برای آموزش درست کردن پیتزا به روبات‌ها توسعه داده‌اند. آنها چارچوبی برای یک سیستم دستکاری رباتیک ایجاد کردند که از یک فرآیند یادگیری دو مرحله ای استفاده می کند، که می تواند یک ربات را قادر سازد تا وظایف پیچیده دستکاری خمیر را در یک دوره طولانی انجام دهد.
روش جدید شامل یک الگوریتم "معلم" است که هر مرحله را که ربات باید برای تکمیل کار بردارد حل می کند. سپس، یک مدل یادگیری ماشینی «دانش‌آموز» را آموزش می‌دهد که ایده‌های انتزاعی درباره زمان و نحوه اجرای هر مهارتی را که در طول درس نیاز دارد، مانند استفاده از وردنه، یاد می‌گیرد. با این دانش، سیستم چگونگی مدیریت مهارت ها را برای تکمیل کل کار توضیح می دهد.
یونژو لی، دانشجوی کارشناسی ارشد MIT و یکی از نویسندگان مقاله در مورد این روش، در بیانیه خبری درباره این پروژه گفت: "این روش به نحوه برنامه ریزی ما به عنوان انسان برای اعمالمان نزدیک تر است." "وقتی یک انسان یک کار افق بلند انجام می دهد، ما تمام جزئیات را نمی نویسیم. ما یک برنامه ریز سطح بالاتر داریم که تقریباً به ما می گوید مراحل و برخی از اهداف میانی که در طول مسیر باید به آنها برسیم، و سپس آنها را اجرا می کنیم."
The Pi of Pie
زیداریتز گفت:مقدار شگفت انگیزی از ریاضیات صرف ایجاد خمیر پیتزا می شود. خمیر را می توان با استفاده از سطوح جبری یا پارامتری توصیف کرد.
"سپس این مسئله وجود دارد که فرمالیسمی را که با آن تغییر شکل ها را نشان دهیم، معمولا مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل وجود دارد." همه چیز در اینجا ممکن است دشوار شود زیرا این معادلات دیفرانسیل پیچیدگی محاسباتی بالایی دارند. خمیر پیتزا را نمی توان در هوا منجمد کرد در حالی که ربات کار می کند که ممکن است در مرحله بعدی به چه چیزی تغییر شکل دهد."
Yariv Reches، یکی از بنیانگذاران Hyper Food Robotics، که فروشگاه های فست فود رباتیک می سازد، در یک مصاحبه ایمیلی گفت که دستکاری خمیر پیتزا یک چالش سخت است. کار با یک جسم تغییر شکل پذیر مانند خمیر پیچیده تر از کار با یک شی سفت است.
"اشیاء ایستا در پایان یک سری اقدامات مورد بررسی قرار می گیرند، در حالی که در اشیاء تغییر شکل پذیر، موضوع همیشه در حال تغییر شکل و ثبات است - پس یادگیری، مکانیزم فرآیند حاشیه نویسی است که باید در حال انطباق باشد. "او افزود.
ریچس گفت: اما پیشرفت های اخیر در رباتیک می تواند به چیزهای بزرگی برای دوستداران پیتزا منجر شود. حمل و نقل، مونتاژ، پخت و پز، آماده سازی و بسته بندی مواد غذایی اغلب در حین کار توسط روبات ها تغییر شکل می دهند.
"ادغام هوش مصنوعی در آماده سازی غذا به این معنی است که تمام مواد غذایی که تغییر حالت می دهند و نیاز به جریان از طریق توزیع کننده های رباتیک دارند، می توانند با فناوری مدیریت شوند."برای مثال، رویه‌های پیتزا که نیاز به کاربرد، پخش و حتی اصلاح دارند، می‌توانند به کار گرفته شوند، یا حتی استفاده از نان و نان همبرگر و مونتاژ آن.»
