Ученые из Германии и Нидерландов представили метод обучения робота, который помогает ему ориентироваться в пространстве. Эксперимент проводили в лабиринте, из которого устройство должно было найти выход. Исследователи объяснили, что лабиринт — это популярный среди психологов метод для оценки обучаемости мышей и крыс.

Теперь ученые из Технологического университета Эйндховена в Нидерландах и Института Макса Планка по изучению полимеров в Германии применили ту же технику для роботов. Они решили протестировать это на устройстве, который основывает свои решения на человекоподобном мозге. Ученые отметили, что нейроны в мозге «общаются» через синапсы — они укрепляются каждый раз, когда через них проходит информация. Человек учится и запоминает благодаря этой пластичности.

«В исследовании мы использовали модель для разработки, которая позволяет сделать устройство, ориентирующееся в пространстве», — объяснил Имке Краухаузен, автор исследования.

Синапсы в мозгу мыши укрепляются каждый раз, когда она делает правильный выбор в лабиринте. Устройство тоже настраивается после того, как робот выбирает правильный маршрут. Поправляя сопротивление в устройстве, исследователи меняли напряжение, которое управляет моторами. Они, в свою очередь, определяют, поворачивает ли робот направо или налево.

Робот, который ученый использовали для своих исследований — это Mindstorms EV3, созданный компанией Lego. Он работает с помощью двух колес, традиционного программного обеспечения, позволяющего ему двигаться, нескольких датчиков отражения и прикосновения. Устройство двигалось по лабиринту, площадью 2 м², составленного из шестиугольников с линиями в виде сот.

Робот по умолчанию запрограммирован поворачивать направо. Каждый раз, когда он заходит в тупик или отклоняется от намеченного пути, он возвращается и поворачивает налево. Этот корректирующий стимул затем запоминается в нейроморфном устройстве при следующей попытке.

«В итоге нашему роботу потребовалось 16 попыток, чтобы найти выход из лабиринта, — отметил Краухаузен. — Более того, как только робот научился ориентироваться на этом маршруте, информацию можно применить и во время другого пути. Эти знания становятся общими».