reportage

De creatieve robot, uw nieuwe Facebook-vriend

©facebook

Een tweedehands robot die doelloos met zijn arm wappert. De nieuwe aanwinst van Facebook lijkt een miskoop, maar schijn bedriegt. De socialemediagigant laat de robot ‘zelf’ de wereld ontdekken, een revolutionair experiment met artificiële intelligentie. Een rondleiding in het roboticalab van Facebook.

Op het eerste gezicht is het prille roboticaprogramma van Facebook weinig soeps. In een nieuw lab in Silicon Valley staat een tweedehands robot - overgekocht van het failliete Rethink Robotics - met zijn arm te zwaaien. Het is de bedoeling dat hij met zijn hand een bepaalde plek aanwijst, maar hij bakt er niets van. Telkens als zijn hand in de buurt van het doel komt, gaat zijn arm krakend en piepend weer naar de beginpositie.

Voor de bezoeker is het een frustrerend schouwspel. Maar achter al die gekke bewegingen gaat wel degelijk een logica schuil. Volgens Facebook is de robot niet alleen de sleutel tot betere exemplaren, maar ook tot de verdere ontwikkeling van artificiële intelligentie (AI). De wuivende robot is zelfstandig de wereld aan het ontdekken.

Voorlopig zijn robots nog erg dom. Ze kunnen alleen doen waarvoor ze zijn voorgeprogrammeerd: zo rol je vooruit, zo beweeg je je arm naar boven. Wij, mensen, zijn veel slimmer. We leren snel. Zelfs baby’s weten dat een voorwerp dat niet meer te zien is niet van de aardbodem is verdwenen. Ze hebben ook meteen door dat ze met een bal kunnen rollen, maar niet met een sofa. Aan de hand van al dat geëxperimenteer bouwen wij als kind in onze hersenen een model van de wereld, en dat helpt ons later onder meer met de auto te rijden.

Zelfstandig lopen

‘We weten op voorhand dat we het stuur niet naar rechts moeten draaien als we langs de rand van een klif rijden, want dan donderen we naar beneden’, verduidelijkt Yann LeCun, hoofdonderzoeker AI bij Facebook. ‘Dat zelf aangeleerde model in ons hoofd behoedt ons ervoor domme dingen te doen. Facebook probeert nu hetzelfde te doen met machines. Computersystemen die zelfstandig een dergelijk model van de wereld kunnen bouwen, zijn de grootste uitdaging in de verdere ontwikkeling van AI.’

Computersystemen zelfstandig de wereld leren ontdekken is de grootste uitdaging in de verdere ontwikkeling van artificiële intelligentie.
Yann LeCun
hoofdonderzoeker AI bij Facebook

LeCun is niet de eerste die een robot zichzelf wil leren bewegen. Aan de Universiteit van Californië in Berkeley gebruikte een team van wetenschappers zogenaamde reinforcement learning om de robot Brett te leren hoe hij een vierkant blokje in een vierkante opening moest stoppen. Het komt erop neer dat de robot een heleboel willekeurige bewegingen maakte. Als hij dichter bij zijn doel kwam, kreeg hij een digitale ‘beloning’. Een verkeerde beweging werd, ook digitaal, afgestraft. De robot ging natuurlijk op zoek naar beloningen. Na een heleboel fouten te hebben gemaakt, naderde hij uiteindelijk zijn doel en stopte hij het blokje in het gat.

Facebook pakt het anders aan. ‘Wij willen de robot leren nieuwsgierig te zijn’, zegt AI-onderzoeker Franziska Meier. Ook kinderen leren door hun nieuwsgierigheid hoe ze met objecten moeten omgaan. Ze rukken niet aan de staart van een kat omdat ze dat moeten, maar omdat ze zich afvragen wat dan gebeurt.

In tegenstelling tot Brett, die geleidelijk dichter bij het vierkante gat kwam, zal de wapperende Facebook-robot soms zijn doel bijna raken, en bij de volgende beweging in een totaal andere richting wijzen. Dat komt doordat de onderzoekers hem niet belonen. Ze geven hem de vrijheid te bewegen. Hij leert met andere woorden nieuwe dingen, net als een baby, zelfs al lijkt de zin daarvan op dit ogenblik ver zoek. Het einddoel is dat hij zelfstandig kan lopen.

‘Ook al doet de robot niet wat hij moet, elke zoekende beweging voedt het computersysteem met nieuwe gegevens’, zegt Meier. Dat concept heet ‘zelfgestuurd leren’: door nieuwe dingen uit te proberen, updatet de robot een softwaremodel dat hem helpt de gevolgen van zijn handelingen te voorspellen.

©facebook

Het is de bedoeling dat de machines flexibeler en multifunctioneler worden. ‘Vergelijk het met een robot die uit een doolhof probeert te geraken. Misschien weet hij wel in welke richting de uitgang is, maar door koppig daarnaartoe te bewegen, zal hij tegen de muren blijven botsen’, verklaart Tønnes Nygaard, roboticaspecialist aan de Universiteit van Oslo. ‘Hij moet niet langer gefocust zijn op de richting waar de uitgang ligt, maar moet op onderzoek uitgaan en nieuwe oplossingen zoeken.’

Kortom, de willekeurige bewegingen van de Facebook-robot zijn in werkelijkheid een vorm van nieuwsgierigheid, waardoor hij zal leren zich aan te passen aan zijn omgeving. Vergelijk het met een huisrobot die de afwasmachine vult. Als hij zodanig geprogrammeerd is dat hij een mok het best zijdelings in het rek plaatst, zal hij onvermijdelijk tegen de rand ervan blijven botsen. Een nieuwsgierige robot daarentegen zal experimenteren, en zal geleidelijk ontdekken dat hij de mok het best van bovenuit in het rek plaatst. Hij is flexibel en niet-deterministisch, waardoor hij zich in theorie beter kan aanpassen aan de steeds wijzigende menselijke omgeving.

Er is ook een eenvoudigere en snellere manier om robots dingen aan te leren, namelijk met simulaties. Zo kan een digitale wereld gebouwd worden waarin een getekend figuurtje zichzelf leert lopen op basis van trial-and-error. Het leerproces zal dan veel sneller gaan omdat de digitale omgeving niet gehinderd wordt door de wetten van de fysica.

Toen onderzoekers robots iets aanleerden in een digitale omgeving en hen daarna in de echte wereld ‘uitzetten’, was het resultaat beneden alle peil.

Maar tegelijk heeft het een nadeel: die omgeving zal nooit de exacte weergave van de reële menselijke wereld zijn, die veel complexer en dynamischer is. Dat blijkt ook uit de praktijk. Toen onderzoekers robots iets aanleerden in een digitale omgeving en hen daarna in de echte wereld ‘uitzetten’, was het resultaat beneden alle peil. Beide werelden sluiten nu eenmaal niet op elkaar aan.

Een computer iets aanleren in de echte wereld verloopt dus trager en moeizamer, maar de data die het oplevert, zijn bij wijze van spreken veel zuiverder. ‘Als het in de reële wereld werkt, werkt het echt’, zegt Roberto Calandra, een AI-onderzoeker bij Facebook. Wie erg complexe robots ontwikkelt, kan onmogelijk de chaos van de mensenwereld simuleren. De robots moeten er in ‘leven’.

Algoritmes verfijnen

Dat wordt des te belangrijker nu ze steeds ingewikkeldere taken krijgen. Een robot voor autoassemblage is relatief makkelijk te programmeren. Een computer leren zich in een huis te bewegen, met rondlopende kinderen en allemaal rommel op de vloer, is veel moeilijker. Een programmeur kan onmogelijk rekening houden met elk obstakel. De robot zal zelf met creatieve oplossingen moeten komen.

Robots zijn tot nu vrij dom gebleven. Maar daar komt stilaan verandering in nu ze almaar complexere taken in de echte wereld krijgen.

Met dit project wil Facebook artificiële intelligentie en robotica bij elkaar brengen. Tot dusver waren het relatief gescheiden disciplines. Toegegeven, internetgiganten als Google, Amazon en ook Facebook hebben al grote stappen gezet met AI in een louter digitale omgeving, zoals het herkennen van voorwerpen op afbeeldingen. Maar ook hier werden die voorwerpen eerst door menselijke programmeurs gelabeld.

De robots zijn al die tijd vrij dom gebleven, maar daar komt stilaan verandering in. Onderzoekers beginnen ze te gebruiken als platform om algoritmes te verfijnen. Artificiële intelligentie maakt robots dus slimmer, en dat komt dan weer de ontwikkeling van AI ten goede. ‘Het zijn niet toevallig roboticaspecialisten die zich vandaag over de grote uitdagingen van AI buigen’, zegt Yann LeCun van Facebook. ‘De belangrijkste is hoe we artificiële intelligentie tot op het menselijke niveau kunnen brengen.’

Stofzuiger

Rest de vraag wat een digitale mastodont als Facebook moet met robots. De onderneming geeft toe dat het onderzoek op dit ogenblik geen verband houdt met een bepaald product of een toekomstige dienst. Maar we mogen niet vergeten dat Facebook al hardware produceert. In 2014 nam het Oculus VR over, een producent van virtualrealitysystemen. Een ander voorbeeld is Portal, een slimme speaker en camera waarmee je vanuit je zetel onder andere kunt videochatten. Tenslotte is de kernactiviteit van Facebook - naast het verkopen van reclame - mensen in contact brengen met elkaar.

‘Wij geloven dat robotica daar een belangrijk aspect van zal worden’, zegt LeCun. ‘De volgende stap is misschien dat je niet alleen vanop afstand communiceert, maar ook voorwerpen controleert.’

Uiteraard zal dat een impact hebben op het vlak van veiligheid en privacy, maar laten we niet op de zaken vooruitlopen. Tot dusver is alleen de robotstofzuiger erin geslaagd de huiskamer binnen te dringen. De andere toestellen waren niet slim of niet nuttig genoeg. Maar misschien brengt de wapperende arm van de Facebook-robot daar ooit verandering in.

© Wired

Lees verder

Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud