Den amerikanska armén skapar robotar som kan följa order

En clearpath-robot under fjärrkontroll Clearpath Robotics

Militära robotar har alltid varit ganska dumma. PackBot som den amerikanska armén använder för inspektioner och bortskaffande av bomber, till exempel, har praktiskt taget ingen intelligens ombord och styrs av fjärrkontroll. Det som Armén länge velat istället är intelligenta robotlagkamrater som kan följa order utan ständig övervakning.

Det är nu ett steg närmare. Arméns forskningslabb har utvecklat mjukvara som låter robotar förstå verbala instruktioner, utföra en uppgift och rapportera tillbaka. De potentiella belöningarna är enorma. En robot som kan förstå kommandon och har en viss maskinintelligens skulle en dag kunna gå före trupper och leta efter IED eller bakhåll. Det skulle också kunna minska antalet mänskliga soldater som behövs på marken.

Även självkörande bilar har inte en tillräckligt hög nivå av förståelse för att kunna följa instruktioner från en annan person och utföra ett komplext uppdrag, säger Nicholas Roy från MIT, som var en del av teamet bakom projektet. Men vår robot kan göra precis det.

Roy har arbetat med problemet som en del av Robotics Collaborative Technology Alliance, ett 10-årigt projekt som leds av Army Research Laboratory (ARL). Projektgruppen inkluderade forskare från MIT och Carnegie Mellon som arbetade tillsammans med statliga institutioner som NASA:s Jet Propulsion Laboratory och robotikföretag som Boston Dynamics. Programmet avslutades förra månaden, med en rad evenemang för att visa upp vad det hade uppnått. Ett antal robotar sattes igenom deras steg och visade upp sina manipulationsförmåga, rörlighet över hinder och förmåga att följa verbala instruktioner.

Tanken är att de kan arbeta med människor mer effektivt - inte olikt en militärhund. Hunden är ett perfekt exempel på vad vi siktar på när det gäller att samarbeta med människor, säger projektledaren Stuart Young. Som en hund kan roboten ta verbala instruktioner och tolka gester. Men det kan också styras via en surfplatta och returnera data i form av kartor och bilder så att operatören kan se exakt vad som finns bakom till exempel byggnaden.

Teamet använde en hybrid metod för att hjälpa robotar att förstå världen omkring dem. Deep learning är särskilt bra på bildigenkänning, så algoritmer som liknar dem som Google använder för att känna igen objekt i foton låter robotarna identifiera byggnader, vegetation, fordon och människor. Senior ARL-robotiker Ethan Stump säger att förutom att identifiera hela objekt kan en robot som kör programvaran känna igen nyckelpunkter som strålkastarna och hjulen på en bil, och hjälpa dem att räkna ut bilens exakta position och orientering.

När den väl har använt djupinlärning för att identifiera ett objekt använder roboten en kunskapsbas för att ta fram mer detaljerad information som hjälper den att utföra sina beställningar. Till exempel, när den identifierar ett föremål som en bil, konsulterar den en lista med fakta som rör bilar: en bil är ett fordon, den har hjul och en motor, och så vidare. Dessa fakta måste kodas för hand och är tidskrävande att kompilera, och Stump säger att teamet undersöker sätt att effektivisera detta. (Andra tittar på liknande utmaningar: DARPA:s Machine Common Sense-program (MCS) kombinerar djupinlärning med en kunskapsbascentrerad strategi så att en robot kan lära sig och visa något som liknar mänskligt omdöme.)

Läs mer i vår special
krig och fred problem

Young ger exemplet på kommandot Gå bakom den längsta lastbilen till vänster. Förutom att känna igen objekt och deras positioner måste roboten dechiffrera bakom och vänster, vilket beror på var talaren står, vänder sig mot och pekar. Dess hårdkodade kunskap om miljön ger den ytterligare konceptuella ledtrådar om hur den ska utföra sin uppgift.

Roboten kan också ställa frågor för att hantera oklarheter. Om den blir tillsagd att gå bakom byggnaden kan den komma tillbaka med: Du menar byggnaden till höger?

Vi har integrerat grundläggande former av alla de delar som behövs för att kunna agera som en lagkamrat, säger Stump. Roboten kan göra kartor, märka objekt i dessa kartor, tolka och utföra enkla kommandon med avseende på dessa objekt och be om förtydligande när det finns oklarheter i kommandot.

När det kom till finalen användes en fyrhjulig Husky-robot för att visa hur väl programvaran gjorde det möjligt för robotar att förstå instruktioner. Två av de tre demonstrationerna gick perfekt. Roboten var tvungen att startas om under den tredje när dess navigationssystem låste sig.

Vi hörde kommentaren att om roboten inte hade misslyckats, skulle det ha verkat som om demon var burk, så jag tror att det fanns en uppskattning att vi visade att ett system faktiskt gjorde något, säger Stump.

Som med militärhundar, säger Young, är tillit nyckeln till att få robotar och människor att arbeta tillsammans. Soldater kommer att behöva lära sig robotens kapacitet och begränsningar, och samtidigt kommer maskinen att lära sig enhetens språk och procedurer.

Men två andra stora utmaningar kvarstår. För det första är roboten för närvarande för långsam för praktisk användning. För det andra måste den vara mycket mer motståndskraftig. Alla AI-system kan gå fel, men militärrobotar måste vara pålitliga i situationer på liv och död. Dessa utmaningar kommer att hanteras i ett uppföljande ARL-program.

Arméns arbete kan ha en inverkan i världen, tror teamet. Om autonoma robotar kan klara av komplexa verkliga miljöer, arbeta tillsammans med människor och ta talad undervisning, kommer de att ha en myriad av användningsområden, från industri och jordbruk till den inhemska fronten. Det militära engagemanget i projektet väcker dock oro för robotiker som Oren Etzioni, VD för Allen Institute for Artificial Intelligence.

Nuvarande AI- och robotsystem är spröda och benägna att missförstås – tänk Alexa eller Siri, säger Etzioni. Så om vi sätter dem på slagfältet hoppas jag verkligen att vi inte ger dem någon destruktiv förmåga.

Etzioni nämner ett antal problem som är förknippade med autonoma militärrobotar, till exempel vad som händer när en robot gör ett misstag eller hackas. Han undrar också om robotar avsedda att rädda liv kan göra konflikter mer sannolika. Jag är emot autonoma robosoldater tills vi har en stark förståelse för dessa frågor, säger han.

Dölj