Адам-робот ынтымақтастығы - Human-robot collaboration

Адам-робот ынтымақтастығы жалпы мақсаттарға жету үшін адам мен робот агенттерінің бірлесіп жұмыс жасауындағы бірлескен процестерді зерттеу болып табылады. Роботтарға арналған көптеген жаңа қосымшалар адам-робот командаларының қабілетті мүшелері ретінде адамдармен қатар жұмыс жасауды талап етеді. Оларға үйлерге, ауруханаларға және кеңселерге, ғарышты игеруге және өндіріске арналған роботтар кіреді. Human-Robot Collaboration (HRC) - классикалық робототехника, адам мен компьютердің өзара әрекеттесуі, жасанды интеллект, дизайн, когнитивтік ғылымдар мен психологияны қамтитын пәнаралық зерттеу аймағы.[1]

Адам-робот ынтымақтастығының өндірістік қосымшалары жатады Бірлескен роботтар немесе бірлескен манипуляция немесе объектілерді тапсыру сияқты тапсырмаларды орындау үшін ортақ жұмыс кеңістігінде адамдармен физикалық өзара әрекеттесетін коботтар.[2]

Бірлескен қызмет

Ынтымақтастық - бұл екі немесе одан да көп агенттер бір-бірімен бірлесіп жұмыс істейтін, бірлесіп тапсырманы орындайтын немесе ортақ мақсатты қанағаттандыру үшін қажет әрекеттерді жүзеге асыратын үйлестірілген қызметтің ерекше түрі.[3] Әдетте процесс жалпы жоспарларды, ортақ нормаларды және өзара тиімді өзара әрекеттерді қамтиды.[4] Ынтымақтастық пен ынтымақтастықты бір-бірінің орнына жиі қолданғанымен, ынтымақтастық ынтымақтастықтан ерекшеленеді, өйткені ол екі жақтың да жетістігі бір-біріне тәуелді болатын ортақ мақсат пен бірлескен әрекетті қамтиды.[5]

Адам мен роботтың тиімді ынтымақтастығы үшін робот адам мен адамның өзара әрекеттесуіндегі механизмдерге ұқсас бірнеше байланыс механизмдерін түсінуге және түсіндіруге қабілетті болуы шарт.[6] Сонымен қатар робот ортақ сенімдер жиынтығын құру және қолдау және өзінің жоспарын орындау үшін өзінің іс-әрекетін үйлестіру үшін өзінің белгілі бір мақсаттары мен мақсаттарын хабарлауы керек.[3][7] Сонымен қатар, топтың барлық мүшелері өз міндеттерін орындауға, басқаларға өз міндеттерін орындауға және жалпы тапсырманы ойдағыдай орындауға берілгендіктерін көрсетеді.[7][8]

Адам-робот ынтымақтастығын ақпараттандыратын теориялар

Адамдар мен адамдардың бірлескен іс-әрекеттері адамдарға табысты бірлесіп жұмыс істеуге мүмкіндік беретін сипаттамаларды анықтау мақсатында терең зерттеледі.[9] Бұл белсенділік модельдері, әдетте, адамдар қалайша топта бірлесіп жұмыс істейтінін, олардың ниеттерін қалай құратынын және бірлескен мақсатқа қалай жететінін түсінуге бағытталған. Ынтымақтастық туралы теориялар адам мен роботтардың бірлескен зерттеуін тиімді және еркін бірлескен агенттерді дамыту туралы хабарлайды.[10]

Сенімнің қалауының моделі

Сенім-тілек-ниет (BDI) моделі - бұл бастапқыда Майкл Братман жасаған адамның практикалық ойлауының моделі.[11] Бұл әдіс интеллектуалды агенттерді сипаттау және модельдеу үшін интеллектуалды агенттерді зерттеуде қолданылады.[12] BDI моделі агенттің сенімін (әлем туралы білім, әлемнің жағдайы), тілектерін (мақсатқа жету, қалаған соңғы күй) және ниеттерін (тілекке жету үшін қазіргі уақытта орындалатын әрекеттер барысы) жүзеге асырумен сипатталады. шешім қабылдау процестерін қасақана ойластыру мақсатында.[13] BDI агенттері жоспарлар туралы білуге, жоспарларды таңдауға және жоспарларды орындай алады.

Бірлескен кооператив қызметі

Ортақ бірлескен қызмет жалпы және бірлескен деп есептелетін қызметтің белгілі бір алғышарттарын анықтайды: өзара жауап беру, бірлескен қызметке адалдық және өзара қолдауды қолдау.[7][14] Осы ұғымдарды бейнелейтін мысал ретінде агенттер үстелді есіктен шығарып салатын бірлескен іс-әрекет бола алады, өзара жауап беру агенттердің қозғалысын синхрондауды қамтамасыз етеді; бірлескен қызметке деген міндеттеме команданың әр мүшесін бір сәтте екіншісі оның жағына түспейтіндігіне сендіреді; және бір-біріне қолдау көрсету міндеттемесі жоспардың бір бөлігін орындай алмауына байланысты бір топ мүшесінің мүмкін болатын бұзылулармен күреседі.[7]

Бірлескен ниет теориясы

Бірлескен ниет теориясы бірлескен іс-қимылдың пайда болуы үшін топ мүшелері ортақ сенім жиынтығын сақтау және ортақ жоспарға қатысты өз іс-әрекеттерін үйлестіру үшін қарым-қатынас жасауды ұсынады.[15] Бірлескен жұмыста агенттер басқа мүшелердің міндеттемелеріне сене алуы керек, сондықтан әрбір агент басқаларға мақсатқа жетуге болатын, мүмкін емес немесе маңызды емес деген қорытындыға келген кезде хабарлауы керек.[7]

Адам-робот ынтымақтастығының тәсілдері

Адам-роботтың ынтымақтастық тәсілдеріне адамның эмуляциясы (HE) және адамның бірін-бірі толықтыратын (HC) тәсілдері жатады. Бұл тәсілдердің айырмашылықтары болғанымен, Бірлескен Бақылау сияқты ықтимал конвергенциялардан туындайтын біртұтас тәсілді дамытуға бағытталған зерттеулер бар.[16][17]

Адамның эмуляциясы

Адамды эмуляциялау тәсілі компьютерлердің адамдармен жұмыс істеуі үшін адамдар сияқты әрекет етуіне немесе адамға ұқсас қабілеттерге ие болуына бағытталған. Ол адам мен адам арасындағы ынтымақтастықтың формальды модельдерін жасауға және осы модельдерді адам мен компьютердің ынтымақтастығына қолдануға бағытталған. Бұл тәсілде адамдар өз мақсаттарына жету жоспарларын құратын және орындайтын және басқа адамдардың жоспарларын шығаратын рационалды агенттер ретінде қарастырылады. Агенттерден басқа агенттердің мақсаттары мен жоспарларын шығару қажет, ал ынтымақтастық мінез-құлық басқа агенттерге олардың мақсаттарына жетуіне көмектесуден тұрады.[16]

Адамды толықтырады

Адамның бірін-бірі толықтыратын тәсілі компьютерді адамдармен толықтыратын және олармен жұмыс істейтін интеллектуалды серіктес ету арқылы адам мен компьютердің өзара әрекеттесуін жақсартуға тырысады. Компьютер мен адамдар негізінен асимметриялық қабілеттерге ие деген алғышарт. Сондықтан зерттеушілер екі серіктестің де күшті жақтарын пайдаланатын және әлсіз жақтарын жеңетін нақты рөлдерді тағайындай отырып, пайдаланушылар мен компьютерлік жүйелер арасындағы жауапкершілікті бөлетін өзара әрекеттесу парадигмаларын ойлап табады.[16]

Негізгі аспектілер

Рөлдердің мамандануы: Автономия мен араласу деңгейіне сүйене отырып, адам-роботтың бірнеше қарым-қатынасы бар, оның ішінде шебер-құл, супервайзер-бағынушы, серіктес-серіктес, мұғалім-оқушы және толық автономды робот бар. Бұл рөлдерге қосымша икемді рөлдік үлестірім ретінде гомотопия (көшбасшы мен ізбасардың мінез-құлқы арасындағы үздіксіз өзгерісті қамтамасыз ететін салмақтау функциясы) енгізілді.[18]

Ортақ мақсат (тар) белгілеу: Мақсаттар туралы тікелей пікірталас немесе мәлімдемелер мен әрекеттерден қорытынды шығару арқылы агенттер қол жеткізуге тырысатын ортақ мақсаттарды анықтауы керек.[16]

Жауапкершілік пен үйлестіруді бөлу: Агенттер өз мақсаттарына қалай жетуге болатындығын, әр агент қандай әрекеттер жасайтынын және жеке агенттердің әрекеттерін қалай үйлестіріп, олардың нәтижелерін біріктіретіндігін анықтауы керек.[16]

Ортақ контекст: Агенттер өз мақсаттарына жету барысын қадағалай алуы керек. Олар не қол жеткізілгенін және не істеу керектігін қадағалап отыруы керек. Олар іс-әрекеттің әсерін бағалап, қолайлы шешімге қол жеткізілгенін анықтауы керек.[16]

Байланыс: Кез-келген ынтымақтастық мақсаттарды айқындау, қалай жүру керек және кім не істейтіні туралы келіссөздер жүргізу, прогресс пен нәтижелерді бағалау үшін қарым-қатынасты қажет етеді.[16]

Бейімделу және оқыту: Уақыт өте келе ынтымақтастық серіктестерден бір-біріне бейімделуін және серіктесінен тікелей немесе жанама түрде үйренуді талап етеді.[16]

Уақыт пен кеңістік: Уақыт-кеңістік таксономиясы адамдар мен роботтардың есептеу жүйелерін бір уақытта (синхронды) немесе әр түрлі уақытта (асинхронды) және сол жерде (коллокацияланған) немесе әр түрлі жерде қолданатынына байланысты роботтардың өзара әрекеттесуін төрт санатқа бөледі. (коллокацияланбаған).[19][20]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Бауэр, Андреа; Вольхерр, Дирк; Бусс, Мартин (2008). «Адам-робот ынтымақтастығы: сауалнама». Гуманоидты робототехниканың халықаралық журналы. 05: 47–66. дои:10.1142 / S0219843608001303.
  2. ^ Чакмак, Майя; Гофман, Гай; Томаз, Андреа (2016). «Адам мен роботтың өзара есеп айырысуы». Робототехниканың негіздері мен тенденциялары. 4 (2–3): 104–223. дои:10.1561/2300000049.
  3. ^ а б Грош, Барбара Дж .; Краус, Сарит (1996). «Кешенді топтық әрекеттің бірлескен жоспарлары». Жасанды интеллект. 86 (2): 269–357. дои:10.1016/0004-3702(95)00103-4.
  4. ^ Томсон, А.М .; Перри, Дж. Л .; Миллер, Т.К (2007). «Ынтымақтастықты тұжырымдау және өлшеу». Мемлекеттік басқаруды зерттеу және теория журналы. 19: 23–56. дои:10.1093 / jopart / mum036. S2CID  17586940.
  5. ^ Hord, S. M. (1981). Бірлесіп жұмыс істеу: ынтымақтастық па әлде ынтымақтастық па? Байланыс қызметтері, мұғалімдердің білімін зерттеу және дамыту орталығы, білім беру қосымшасы 3.203, Техас университеті, Остин, TX 78712-1288
  6. ^ Чандрасекаран, Баласубраманиян; Конрад, Джеймс М. (2015). «Адам-робот ынтымақтастығы: сауалнама». Оңтүстік-шығыс Кон 2015. 1-8 бет. дои:10.1109 / СЕКОН.2015.7132964. ISBN  978-1-4673-7300-5. S2CID  39665543.
  7. ^ а б в г. e Гофман, Гай; Breazeal, Cynthia (2004). «Адам-робот командаларындағы ынтымақтастық». AIAA 1-ші интеллектуалды жүйелер техникалық конференциясы. дои:10.2514/6.2004-6434. ISBN  978-1-62410-080-2.
  8. ^ Левеск, Гектор Дж.; Коэн, Филипп Р .; Nunes, José H. T. (1990). «Бірге әрекет ету туралы». Жасанды интеллект бойынша сегізінші ұлттық конференция материалдары - 1 том (AAAI'90). 1. AAAI. 94–99 бет. ISBN  978-0-262-51057-8.
  9. ^ Рой, Сомешвар; Эдан, Яэль (2018-03-27). «Қысқа циклді қайталап тапсыру тапсырмаларындағы бірлескен әрекеттерді зерттеу: алушыға қарсы берушінің рөлі және оның адам-роботтың бірлескен жүйесін жобалауға салдары». Халықаралық әлеуметтік робототехника журналы. дои:10.1007 / s12369-017-0424-9. ISSN  1875-4805. S2CID  149855145.
  10. ^ Сомешвар, Рой; Эдан, Яэль (2017-08-30). «Берушілер мен алушылар тапсыру тапсырмаларын басқаша қабылдайды: адам мен роботтың бірлескен жүйесін жобалауға салдары». arXiv:1708.06207 [cs.HC ].
  11. ^ Братман, Майкл (1987). Ниет, жоспарлар және практикалық себеп. Тілдер мен ақпараттарды зерттеу орталығы.[бет қажет ]
  12. ^ Джордж, Майкл; Пелл, Барни; Поллак, Марта; Тамбе, Милинд; Вулдридж, Майкл (1999). «Агенттіктің сенімі-тілегі-ниеті моделі». Ақылды агенттер V: Агенттер теориялары, архитектуралары және тілдері. Информатика пәнінен дәрістер. 1555. 1-10 беттер. дои:10.1007/3-540-49057-4_1. ISBN  978-3-540-65713-2.
  13. ^ Маскарди, В., Демергассо, Д., & Анкона, Д. (2005). BDI стиліндегі агенттерді бағдарламалауға арналған тілдер: шолу. WOA.[бет қажет ]
  14. ^ Братман, Майкл Э. (1992). «Ортақ кооператив қызметі». Философиялық шолу. 101 (2): 327–341. дои:10.2307/2185537. JSTOR  2185537.
  15. ^ Коэн, Филипп Р .; Левеск, Гектор Дж. (1991). «Топтық жұмыс». Жоқ. 25 (4): 487. дои:10.2307/2216075. JSTOR  2216075.
  16. ^ а б в г. e f ж сағ Тервин, Лорен Г. (1995). «Адам мен компьютер ынтымақтастығына шолу». Білімге негізделген жүйелер. 8 (2–3): 67–81. дои:10.1016 / 0950-7051 (95) 98369-H.
  17. ^ Фонг, Терренс; Торп, Чарльз; Баур, Чарльз (2003). «Ынтымақтастық, диалог, адам-роботтардың өзара әрекеттесуі». Робототехниканы зерттеу (PDF). Advanced Robotics-тегі Springer трактаттары. 6. 255–266 бет. дои:10.1007/3-540-36460-9_17. ISBN  978-3-540-00550-6.
  18. ^ Джаррассе, Натанаэль; Сангинети, Витторио; Бурдет, Этьен (2014). «Құлдар енді жоқ: адам мен роботтың бірлескен қозғалтқышы үшін рөл тағайындау туралы шолу» (PDF). Адаптивті мінез-құлық. 22: 70–82. дои:10.1177/1059712313481044. S2CID  1124463.
  19. ^ Эллис, Кларенс А .; Гиббс, Саймон Дж .; Рейн, Гейл (1991). «Топтық бағдарлама: кейбір мәселелер мен тәжірибелер». ACM байланысы. 34: 39–58. дои:10.1145/99977.99987. S2CID  13597491.
  20. ^ Янко, Х.А .; Друри, Дж. (2004). «Адам мен роботтың өзара әрекеттесуін жіктеу: жаңартылған таксономия». 2004 ж. Жүйелер, адам және кибернетика бойынша IEEE халықаралық конференциясы (IEEE кат. №.04CH37583). 3. 2841–2846 бет. дои:10.1109 / ICSMC.2004.1400763. ISBN  978-0-7803-8567-2. S2CID  17278270.

Сыртқы сілтемелер