Робот научился ходить всего за час. Так быстро учиться не умеет даже жеребенок
Ходить даже на четырех ногах не так-то просто. Робот справился
Новорожденный жираф или жеребенок должен как можно быстрее научиться ходить, чтобы убежать от хищников.
Животные сразу рождаются с нейронной сетью координации мышц, расположенной в их спинном мозге. Однако обучение точной координации мышц и сухожилий ног требует некоторого времени. Первоначально детеныши животных в значительной степени полагаются на запрограммированные рефлексы спинного мозга. Они помогают животному избежать падения и травм во время первых попыток ходьбы.
Потом животные начинают практиковать следующий, более продвинутый и точный контроль мышц, пока, в конце концов, нервная система не будет хорошо адаптирована к мышцам и сухожилиям ног молодого животного. После этого молодое животное перестает спотыкаться, может двигаться по пересеченной местности и не отстает от взрослых.
Исследователи из Института интеллектуальных систем Макса Планка в Штутгарте провели исследование, чтобы выяснить, как животные учатся ходить. Ученые построили четвероногого робота размером с собаку, который помог им разобраться в деталях. Робот научился ходить всего за час.
Процесс обучения
Робот учится ходить, постоянно анализируя информацию от датчиков, запуская поправочные циклы и адаптируя модель управления движением.
Алгоритм обучения адаптирует параметры управления центрального генератора шаблонов. У людей и животных эти центральные генераторы шаблонов представляют собой сети нейронов в спинном мозге, которые производят периодические мышечные сокращения без участия головного мозга.
Пока молодое животное ходит по идеально плоской поверхности, готовых шаблонов движения вполне достаточно. Но даже небольшая неровность почвы все меняет. Включаются рефлексы и регулируют движение, чтобы животное не упало.
В основном этому и учатся животные — плавно двигаться по пересеченной местности и не спотыкаться. Этому научился и робот. И заодно помог ученым разобраться как двигаются животные.
