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Este robot de fábrica aprende un nuevo trabajo de la noche a la mañana
Dentro de un edificio de oficinas de aspecto modesto en Tokio vive un robot industrial inusualmente inteligente fabricado por la empresa japonesa. Fanuc . Dele al robot una tarea, como sacar widgets de una caja y ponerlos en otro contenedor, y pasará la noche averiguando cómo hacerlo. Al llegar la mañana, la máquina debería haber dominado el trabajo tan bien como si hubiera sido programada por un experto.
Fanuc demuestra un robot entrenado a través del aprendizaje por refuerzo en la Exposición Internacional de Robots en Tokio en diciembre.
Los robots industriales son capaces de una precisión y velocidad extremas, pero normalmente necesitan ser programados con mucho cuidado para hacer algo como agarrar un objeto. Esto es difícil y requiere mucho tiempo, y significa que tales robots generalmente solo pueden funcionar en entornos estrictamente controlados.
El robot de Fanuc utiliza una técnica conocida como aprendizaje de refuerzo profundo para entrenarse, con el tiempo, en cómo aprender una nueva tarea. Intenta recoger objetos mientras captura imágenes de video del proceso. Cada vez que tiene éxito o falla, recuerda cómo se veía el objeto, conocimiento que se usa para refinar un modelo de aprendizaje profundo, o una gran red neuronal, que controla su acción. El aprendizaje profundo ha demostrado ser un enfoque poderoso en el reconocimiento de patrones en los últimos años.
Después de aproximadamente ocho horas, alcanza una precisión del 90 por ciento o más, que es casi lo mismo que si un experto fuera a programarlo, explica Shohei Hido, director de investigación de Redes preferidas , una empresa con sede en Tokio especializada en aprendizaje automático. Funciona durante la noche; a la mañana siguiente está sintonizado.
Los investigadores de robótica están probando el aprendizaje por refuerzo como una forma de simplificar y acelerar la programación de robots que realizan trabajos de fábrica. A principios de este mes, Google publicó detalles de su propia investigación sobre el uso del aprendizaje por refuerzo para enseñar a los robots cómo agarrar objetos.
El robot Fanuc fue programado por Preferred Networks. Fanuc, el fabricante de robots industriales más grande del mundo, invirtió 7,3 millones de dólares en Preferred Networks en agosto del año pasado. Las empresas demostraron el robot de aprendizaje en la Exposición Internacional de Robots en Tokio en diciembre pasado.
Uno de los grandes beneficios potenciales del enfoque de aprendizaje, dice Hido, es que puede acelerarse si varios robots trabajan en paralelo y luego comparten lo que han aprendido. Entonces, ocho robots que trabajan juntos durante una hora pueden realizar el mismo aprendizaje que una máquina durante ocho horas. Nuestro proyecto está orientado al aprendizaje distribuido, dice Hido. Puedes imaginar cientos de robots de fábrica compartiendo información.
Esta forma de aprendizaje distribuido, a veces llamada robótica en la nube, se perfila como una gran tendencia tanto en la investigación como en la industria (ver 10 Tecnologías innovadoras 2016: Robots que se enseñan entre sí).
Fanuc está bien posicionado para pensar en esto, dice Ken Goldberg , profesor de robótica en la Universidad de California, Berkeley, porque instala tantas máquinas en fábricas de todo el mundo. Añade que lo más probable es que la robótica en la nube remodele la forma en que se utilizan los robots en los próximos años.
Goldberg y sus colegas (incluidos varios investigadores de Google) de hecho están dando un paso más allá al enseñar a los robots cómo se pueden usar ciertos movimientos para agarrar no solo objetos específicos sino también ciertas formas. Un documento sobre este trabajo aparecerá en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización en mayo.
Sin embargo, señala Goldberg, aplicar el aprendizaje automático a la robótica es un desafío porque controlar el comportamiento es más complejo que, por ejemplo, reconocer objetos en imágenes. El aprendizaje profundo ha hecho un enorme progreso en el reconocimiento de patrones, dice Goldberg. El desafío con la robótica es que estás haciendo algo más allá de eso. Debe poder generar las acciones apropiadas para una amplia gama de entradas.
Es posible que Fanuc no sea la única empresa que desarrolla robots que utilizan el aprendizaje automático. En 2014, el fabricante suizo de robots ABB invirtió en otra startup de inteligencia artificial llamada Vicarious. Sin embargo, los frutos de esa inversión aún no han aparecido.