Da asporto chiave
- Un nuovo sistema potrebbe consentire a un robot di eseguire complesse attività di manipolazione dell'impasto per la produzione della pizza.
- I ricercatori affermano che il metodo potrebbe essere la chiave per risolvere problemi di automazione più complessi.
- C'è una sorprendente quantità di matematica nell'impasto di una pizza.
Insegnare ai robot a fare un'ottima pizza potrebbe essere la chiave per risolvere problemi di automazione più complessi.
I ricercatori hanno creato un sistema di manipolazione robotica che utilizza un processo di apprendimento in due fasi per consentire a un robot di eseguire complesse attività di manipolazione dell'impasto. Il metodo, descritto in dettaglio in un nuovo documento, consente ai robot di eseguire operazioni come tagliare e stendere la pasta o raccogliere pezzi di pasta attorno a un tagliere.
"Può sembrare divertente, ma fare la pizza è un test straordinario per i robot", ha detto a Lifewire in un'intervista via e-mail il ricercatore di intelligenza artificiale Adrian Zidaritz, che non è stato coinvolto nello studio. "Un robot vede gli oggetti attraverso una telecamera, quindi deve lavorare con immagini bidimensionali di quell'oggetto mentre cerca di mettere insieme queste immagini in un oggetto tridimensionale. Ora aggiungi a ciò il fatto che l'impasto della pizza viene continuamente deformato, e la prova diventa ancora più straordinaria."
Spalmare l'impasto
Per un robot, lavorare con un oggetto deformabile come l'impasto è difficile perché la forma dell'impasto può cambiare in molti modi, difficili da rappresentare con un'equazione. E creare una nuova forma da quell'impasto richiede più passaggi e l'uso di strumenti diversi. È difficile per un robot apprendere un'attività di manipolazione con una lunga sequenza di passaggi, dove ci sono molte scelte possibili, poiché l'apprendimento spesso avviene attraverso tentativi ed errori.
Ora, gli scienziati del MIT, della Carnegie Mellon University e dell'Università della California a San Diego affermano di aver sviluppato un metodo migliorato per insegnare ai robot a fare la pizza. Hanno creato una struttura per un sistema di manipolazione robotica che utilizza un processo di apprendimento in due fasi, che potrebbe consentire a un robot di eseguire complesse attività di manipolazione dell'impasto per un lungo periodo.
Il nuovo metodo prevede un algoritmo "insegnante" che risolve ogni passaggio che il robot deve compiere per completare l'attività. Quindi, addestra un modello di apprendimento automatico "studente" che apprende idee astratte su quando e come eseguire ogni abilità di cui ha bisogno durante la lezione, come usare un mattarello. Con questa conoscenza, il sistema ragiona su come gestire le competenze per completare l'intero compito.
"Questo metodo è più vicino al modo in cui noi esseri umani pianifichiamo le nostre azioni", ha affermato Yunzhu Li, uno studente laureato al MIT e uno degli autori del documento sul metodo, nel comunicato stampa sul progetto. "Quando un essere umano svolge un compito a lungo orizzonte, non scriviamo tutti i dettagli. Abbiamo un pianificatore di livello superiore che ci dice approssimativamente quali sono le fasi e alcuni degli obiettivi intermedi che dobbiamo raggiungere lungo il percorso, e poi li eseguiamo."
Il Pi di Pie
Una quantità sorprendente di matematica serve a creare l'impasto per pizza, ha detto Zidaritz. L'impasto può essere descritto utilizzando superfici algebriche o parametriche.
"Poi c'è la questione della scelta del formalismo con cui rappresentare le deformazioni, solitamente un insieme di equazioni differenziali", ha aggiunto. "Le cose possono diventare difficili qui perché queste equazioni differenziali hanno un'elevata complessità computazionale. L'impasto della pizza non può essere congelato nell'aria mentre il robot calcola in cosa potrebbe essere deformato nel passaggio successivo."
Yariv Reches, il co-fondatore di Hyper Food Robotics, che costruisce negozi di fast food robotici, ha affermato in un'intervista via e-mail che manipolare l'impasto della pizza è una sfida difficile. Lavorare con un oggetto deformabile come la pasta è più complesso che maneggiarne uno rigido.
"Gli oggetti statici vengono esaminati alla fine di una serie di azioni, mentre negli oggetti deformabili l'argomento cambia continuamente forma e consistenza - l'apprendimento quindi, è il meccanismo del processo di annotazione che deve adattarsi al volo, " ha aggiunto.
Ma i recenti progressi della robotica potrebbero portare a grandi cose per gli amanti della pizza, ha detto Reches. La manipolazione, l'assemblaggio, la cottura, la preparazione e l'imballaggio degli alimenti spesso cambiano forma mentre vengono gestiti dai robot.
"L'integrazione dell'IA nella preparazione del cibo significa che tutti gli ingredienti alimentari che subiscono un cambiamento di stato e devono fluire attraverso distributori robotici, possono essere gestiti con la tecnologia", ha aggiunto Reches."Ad esempio, è possibile maneggiare i condimenti per pizza che richiedono un'applicazione, la diffusione e persino le correzioni al volo, o anche l'applicazione e l'assemblaggio di hamburger e panini."
