Datorer spår framtiden och tar smarta beslut

2015-12-16 05:00 Hanna Sistek  

PITTSBURGH. Big data och manipulation är två stora områden för robotik-forskningen på Carnegie Mellon-universitetets berömda datainstitution. ”Att få en robot att lyfta en kaffekopp är fortfarande svårare än att få den att köra 110 kilometer i timmen på motorvägen”, säger dekanen Andrew Moore till Ny Teknik Automation.

Världens största robotinstitut ligger inte i Silicon Valley, Japan eller Kina. Nej, det finns i en gammal stålstad i delstaten Pennsylvania. Robotavdelningen på ­Carnegie Mellon – toppuniversitetet i Pittsburgh – öppnade 1979 och fokuserar på allt från automatisering av jordbruket till robotsyn. Här bröts ny mark redan på tidiga 1980-talet, då robotar först användes för att dekontaminera efter kärnkraftsolyckan vid Three Mile Island.

En specialitet på universitetet är autonom navigation, med mjukvara som guidar Nasas självkörande Mars rover. CMU:s robot-team är guldmedaljörer i Robo Cup-fotboll och har visat att robotar kan samarbeta.

Höstluften ackompanjerar oss in på den moderna data-institutionen i glas och svart plåt som byggdes 2009 med pengar från Bill Gates. Här har robotinstitutet sin hemvist och dekanen Andrew Moore, en avslappnad 50-åring som återvänt till universitetet efter att ha startat Googles Pittsburgh-kontor, ser två stora utvecklingsområden.

Dels handlar det om boomen inom big data och hur man med hjälp av artificiell intelligens nu börjar kunna göra modeller för att förstå världen baserat på dessa ­datamängder.

– Det handlar om städer, utbrott av sjukdomar, av kriminalitet och uppkomsten av hotande grupper på sociala nätverk – nu kan datorer börja hjälpa oss att förutspå framtiden och ta smarta beslut, säger han.

Som exempel nämner Moore hur forskarna nu kan förstå en gatuscen med hjälp av big data och förutspå hur fotgängare och trafiken kommer att röra sig. Dessa förutsägelser kan sedan byggas in i självkörande bilar. CMU-forskarna som gjorde den första självkörande bilen jobbar nu på nästa milstolpe; med scenariot att alla bilar är självkörande och att man inte längre behöver några stopp-skyltar eftersom samtliga fordon kommunicerar med varandra.

Förutom big data är manipulation den andra stora nöten att knäcka, enligt Moore. Och det är precis vad det intima Personal Robotics-labbet fokuserar på. Här bor manipulationsroboten Herb, som började som ett samarbete med Intel 2008 och har lyckats med flera finmotoriska milstolpar. Roboten har hällt upp ett glas vatten från en bringare, öppnat en mikrovågsugn, hämtat mat från kylen och delat en Oreo-kaka i två bitar. Just i dag har Herb dock vaknat på fel sida och missar många av objekten på bordet med någon centimeter.

– Han har just haft en stor demonstration för barn och blev överhettad, ursäktar studenten Rachel Holladay, som programmerar kommandon.

En av robot-armarna har skickats på reparation. De tillverkas av Barrett Technology i Massachussets och gör Herb trygg för sin omgivning. Armarna svarar nämligen på beröring, så om Herb stöter emot någonting så klyver han inte saken itu, utan fryser sin rörelse. Herb känner igen objekten på bordet genom visuella identifikationsetiketter som med hjälp av en programvara låter robotar förstå objektets identitet och orientering i rummet. Men taggarna till trots missar Herb ofta sitt mål. Felkällorna är många, förklarar Rachel Holladay.

– Roboten vet inte alltid exakt var han själv eller objektet är. Om hans huvud är en grad fel så kan det ibland räcka för att han inte ska träffa rätt, säger hon.

När handen greppar så talar en algoritm om för Herb när greppet är starkt nog. Den nuvarande algoritmen fungerar för hårda objekt, men forskarna jobbar på nästa algoritm för sköra objekt, som exempelvis ett papper. Sedan vill de kombinera dessa.

Chefen för labbet, Siddhartha Srinivasa, har tillbringat ovanligt lång tid på rehabavdelningar på senaste tiden. Han jobbar med ett projekt för ryggmärgsskadade patienter i rullstol, som använder en robotarm för att kunna greppa olika objekt. Hittills har armen, som tillverkas av robotbolaget Kinova, styrts genom en joystick, men Srinivasa vill fylla armen med artificiell intelligens och låta den styras av impulser direkt från patientens hjärnbark. Dessa kan fångas upp genom en mössa med sensorer som kan registrera elektromyografiska signaler.

– Målet är att du bara ska behöva tänka att du vill räcka dig efter en kaffekopp och att robotarmen ska förstå, säger Siddhartha Srinivasa.

 

Prenumerera på Ny Tekniks kostnadsfria nyhetsbrev!

Varannan anställd på institutionen är forskare

  • Robotinstitutet på Carnegie Mellon har många avdelningar med skiftande fokus. De har drygt 600 anställda. Runt 300 av dessa är forskare.
  • Det mest tillämpade labbet heter NREC och tillverkar prototyper för industrin och för militären. Härifrån massrekryterades drygt 40 personer av taxiappen Uber i februari, till deras nystartade avancerade teknologicenter med hemlig adress i Pittsburgh. Där ska Uber bland annat ge sig in i racet om självkörande bilar.
  • Herb står för Home Exploring Robot Butler.

Hanna Sistek

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt