Những cánh tay robot đang đạt đến sự khéo léo không thua kém con người

Shadow Robot, một công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực nghiên cứu, phát triển người máy công nghệ cao, đang ấp ủ một mẫu cách tay robot được cho là có thể sở hữu sự khéo léo và nhanh nhẹn không hề thua kém những “người anh em” bằng da bằng thịt. Cánh tay robot này có tên Shadow Robot Dexterous Hand, và “linh hồn” của nó chính là những thuật toán A.I vô cùng phức tạp, giúp robot đạt được đến sự chính xác cực cao - thứ có thể được cải thiện theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển thành công thuật toán trí tuệ nhân tạo có thể mang đến cho Shadow Robot Dexterous Hand khả năng thao tác ấn tượng, cho phép hai bàn tay robot ném đồ vật sang nhau hoặc xoay bút giữa các ngón tay - những kỹ thuật phức tạp vốn chỉ con người mới làm được. Chưa dừng lại ở đó, bàn tay robot này còn có khả năng tự học tập cách thức điều khiển nhiều vật thể mà không cần sự can thiệp của con người. Trên thực tế, các thao tác bằng tay phức tạp được cho là rất khó học ngay cả đối với con người, đây chính là lúc thuật toán AI học tăng cường thể hiện sức mạnh.

Trong một bài báo có tiêu đề “Solving Challenging Dexterous Manipulation Tasks With Trajectory Optimisation and Reinforcement Learning”, các nhà nghiên cứu đã tạo ra hàng loạt mô hình mô mô phỏng 3D của bàn tay bằng cách sử dụng một công cụ vật lý có tên là MuJoCo (Động lực đa khớp có tiếp xúc) được phát triển tại Đại học Washington.

Công việc này hiện vẫn đang trong quá trình triển khai, nhưng bước đầu cho kết quả rất ấn tượng, tập trung chủ yếu vào các nhiệm vụ hỏi sự kết hợp nhịp nhàng giữa hai bàn tay robot cùng lúc, chẳng hạn như tung, bắt một vật thể. Điều này gây thêm rất khó khăn cho quá trình học tập của thuật toán. Các nhà nghiên cứu cho rằng các thuật toán học tăng cường đại diện cho một trong những ví dụ ấn tượng nhất cho đến nay về việc học tập một cách tự chủ của AI để hoàn thành những nhiệm vụ thao tác khó khăn và khéo léo.

Các thuật toán cung cấp sự linh hoạt cho bàn tay robot

Bước đột phá về sự khéo léo trên Shadow Robot Dexterous Hand được đặt nền móng bởi hai thuật toán AI. Đầu tiên, một thuật toán có nhiệm vụ lập kế hoạch, tạo ra các ví dụ về cách thực hiện nhiệm vụ. Sau đó, một thuật toán học tăng cường, thông qua chuỗi hành động thử và sai, sẽ thực hành lặp đi lặp lại một hành động cho đến khi có thể thực hiện được hành động này một cách hoàn hảo. Một chức năng phần thưởng sẽ được áp dụng để đánh giá mức độ hoạt động của thuật toán.

Shadow Robot Dexterous Hand vẫn còn đang trong quá trình phát triển, nhưng tiềm năng ứng dụng trong thực tế là rất lớn. Những bàn tay robot kiểu này có thể giữ vai trò hữu ích trong những công việc yêu cầu độ tỉ mỉ cao, chẳng hạn như trong lắp ráp máy tính, nơi việc ghép nối các vi mạch đòi hỏi một mức độ chính xác mà hiện tại chỉ có bàn tay con người mới có thể làm được. Xa hơn, chúng còn có thể trở thành trợ thủ đắc lực cho con người trong lĩnh vực y tế, ví dụ như trong phẫu thuật. Tất cả nằm ở sự linh hoạt, khéo léo, và thông minh của robot.

Hiện tại, có một điểm khó khăn mà các kỹ sư phải giải quyết: Thuật toán AI mô phỏng gần như chuẩn xác mức độ chuyển động của con người hiện mới chỉ được chứng minh trong các mô phỏng thực tế ảo. Dịch thuật toán sang phần cứng vật lý là bước tiếp theo của dự án - một nhiệm vụ cực kỳ phức tạp.