Британцы обучили гуманоидного робота первым словам
В рамках проекта iTalk роботехники исследуют, как машина обучается базовым правилам языка, взаимодействуя с человеком. Так, Каролин Лион (Caroline Lyon) и её коллеги из университета Хартфордшира (University of Hertfordshire) решили провести необычный эксперимент, чтобы проверить, можно ли научить гуманоидного робота говорить.
Для реализации амбициозной задачи инженерам пришлось создать алгоритм обучения первым словам, затем внедрить его в робота. В качестве "ребёнка" был выбран гуманоидный робот iCub, созданный специалистами Технологического института Италии и описываемый ими как "познавательная гуманоидная роботизированная платформа с открытым исходным кодом".
В качестве учителей "малыша" выступили 34 взрослых человека, каждый из которых общался с роботом в течение 8 минут. Участников эксперимента попросили вести себя с iCub как с настоящим младенцем в возрасте от 6 до 14 месяцев (именно в это время у детей формируется первая речь).
Гуманоидный робот iCub в чём-то действительно похож на маленького ребёнка. 53 мотора двигают голову, руки и кисти, талию, а также ноги "малыша". Робот может видеть и слышать собеседника, понимает положение своего туловища в пространстве и какие с ним происходят движения (за это отвечают акселерометры и гироскопы). Правда, DeeChee, так назвали маленького "человечка" британцы, пока не чувствует прикосновений, но в будущем он освоит и этот "навык".
Вернёмся к "речи" робота-малыша. Поначалу он, как и обычный ребёнок, воспринимал произносимые взрослыми слова как непонятный набор звуков. DeeChee лепетал как младенец – повторял сочетания слогов в случайном порядке, не имея возможности собрать из них хоть одно настоящее слово.
Однако в дальнейшем из слогов (а их в английском языке около 40 тысяч) начали складываться осмысленные слова. Дело в том, что определённые слоги учителя повторяли чаще других. Машина, не знакомая со смыслом ни одного из сказанных слов, подсчитывала количество повторов, закрепляя определённые слоги в своём "лексиконе". В результате во время дальнейшего разговора вероятность произнесения роботом определённых слогов была выше.
Лион отмечает, что этот запрограммированный процесс напоминает процесс обучения у детей: "Они также обращают внимание на повторяющиеся звуки, предпочитая те, что им уже знакомы".
Дополнительным стимулом для робота стала реакция взрослых людей на его лепет. Когда DeeChee произносил какое-либо осмысленное слово, учителя оставляли эмоциональные комментарии. "Малыш" запоминал и их, добавляя очков тому или иному слогу. Конечно, не обошлось без ошибок (в список иногда попадали ничего не значащие слоги), но со временем речь робота становилась ближе к человеческой. К концу восьмой минуты обучения начинали появляться настоящие слова.
Первые слова – важный якорь, необходимый будущему человеку для того, чтобы понять и освоить язык, научиться разговаривать. Вдохновлённая этим достижением команда Лион планирует продолжить исследование, чтобы создать роботов, которые бы могли разговаривать с человеком не по правилам грамматики, а почти самостоятельно.
"Если вы хотите, чтобы робот имел дело с естественной речью, необходимо учить его ей с самого начала", — считает Каролин.