Enquêter sur les illusions de robots et simulations de la réalité

Enquêter sur les illusions de robots et simulations de la réalité

Une illustration de différents modes de falsification associés à des positions intellectuelles appropriées: la vue orthodoxe (à gauche) et deux formes de scepticisme philosophique (au centre et à droite). La colonne de gauche représente une expérience de robot physique de bout en bout, chaque partie étant réelle. La colonne du milieu, ornée du buste de David Hume, comporte de vrais capteurs mais aussi une raison de douter de la véracité du monde qu’ils rapportent. La colonne de droite, dirigée par Mgr Berkeley, a un contrôleur réel, mais tous les autres éléments ne sont que des logiciels. Il s’agit d’une expérience de robot réalisée en simulation (pour l’usage courant de ce terme) où l’information est injectée directement dans le cortex du robot. La colonne de Hume est le cas étudié dans l’article: les robots perçoivent un monde médiatisé par des capteurs ancrés dans le monde réel, mais c’est un monde de «sophismes et d’illusions». Crédit: Shell & O’Kane.

Pour évaluer les performances des algorithmes et des contrôleurs robotiques, les chercheurs utilisent généralement des simulations logicielles ou de vrais robots physiques. Celles-ci peuvent apparaître comme deux stratégies d’évaluation distinctes, mais il existe toute une gamme de possibilités qui combinent des éléments des deux.

Dans une étude récente, des chercheurs de l'Université Texas A & M et de l'Université de Caroline du Sud se sont penchés sur des scénarios d'évaluation et d'exécution se situant à l'intersection de simulations et de mises en œuvre réelles. Leur enquête, décrite dans un article pré-publié sur arXiv, porte en particulier sur les cas dans lesquels de véritables robots perçoivent le monde via leurs capteurs, où l'environnement qu'ils perçoivent pourrait être perçu comme une simple illusion.

"Nous considérons des problèmes dans lesquels les robots conspirent pour présenter une vision du monde différente de la réalité", écrivent dans leur article Dylan Shell et Jason O'Kane, les chercheurs qui ont mené l'étude. "L’enquête est motivée par le problème de la validation physique du comportement des robots, en dépit d’une divergence entre les robots que nous avons sous la main et ceux que nous souhaitons étudier, ou de l’environnement de test disponible par rapport à celui souhaité, ou d’autres inadéquations potentielles. dans cette veine."

Cette étude s’inspire de recherches biologiques antérieures, qui visaient à comprendre les limites de la perception des organismes vivants et la façon dont les inadéquations informationnelles peuvent influer sur leur comportement. Au cours des dernières années, les biologistes ont commencé à utiliser des outils technologiques tels que réalité virtuelle (VR) et la réalité augmentée (AR) pour mieux comprendre les organismes biologiques et leurs perceptions.

De même, les simulations logicielles sont devenues un élément clé de la recherche en robotique, de nombreux chercheurs les utilisant pour exécuter et tester leurs performances. systèmes robotiques et approches. Dans la plupart des cas, un simulation Le logiciel reproduit certains éléments de l'exécution d'un robot dans un environnement virtuel plutôt que physique, générant des lectures de capteurs artificiels ou des données relatives à l'état.

Cela pose une autre question: à quel point un simulateur, qui est un système en soi, reproduit-il réellement le monde réel? Gardant cela à l'esprit, les chercheurs ont entrepris d'explorer les relations entre des paires de systèmes qui "se ressemblent", ainsi que dans les cas où l'un de ces systèmes est suffisamment puissant pour créer une illusion.

"Après avoir formulé le concept d'une illusion convaincante, essentiellement une notion de simulation de système qui a lieu dans le monde réel, nous examinons les implications de ce type de simulabilité en termes d'exigences d'infrastructure", expliquent Shell et O'Kane. "Le temps est une ressource importante: certains robots peuvent en simuler d'autres, mais peut-être seulement à une vitesse plus lente qu'en temps réel."

Shell et O'Kane suggèrent que les différentes vitesses auxquelles les systèmes peuvent simuler d'autres systèmes permettent aux chercheurs de décrire les systèmes simulés et simulés sous une forme relative. Sur la base de cette hypothèse, ils ont développé des théorèmes pour décrire la relation entre un système simulé et un système simulé, offrant plusieurs exemples pour chacun.

Par la suite, les chercheurs ont réalisé une expérience multi-robotique simple basée sur la théorie développée. Dans cette expérience, un robot devait effectuer une tâche de navigation simple dans un champ d'obstacles illimité, à la fois en simulation et sur un plan physique. robot banc d'essai. Leurs résultats suggèrent que différentes approches de simulation peuvent avoir des efficacités temporelles nettement différentes pour produire une illusion pour un système donné.

Les observations recueillies par Shell et O'Kane, ainsi que la théorie développée par eux, pourraient élargir la compréhension actuelle des logiciels de simulation utilisés pour évaluer les approches robotiques, en mettant en évidence de nouveaux aspects de la relation entre systèmes simulés et systèmes simulés. Dans leurs travaux futurs, ils pourraient explorer diverses nouvelles voies de recherche, par exemple en élargissant leur théorie aux notions d'incertitude et de non-déterminisme ou en élaborant une théorie plus riche d'illusions efficaces.


Une approche robotique évolutive pour la coopération entre essaims


Plus d'information:
La réalité en tant que simulation de la réalité: illusions de robots, limites fondamentales et démonstration physique. arXiv: 1909.03584 (cs.RO). arxiv.org/abs/1909.03584

© 2019 Science X Network

Citation:
                                                 Enquête sur les illusions de robots et simulations de la réalité (17 septembre 2019)
                                                 récupéré le 17 septembre 2019
                                                 de https://techxplore.com/news/2019-09-robot-illusions-simulations-reality.html

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