Kita selalu mendambakan robot yang secerdas manusia, namun melatih robot jauh lebih sulit dari yang kita bayangkan. Metode pelatihan tradisional mahal atau tidak efektif. Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti di Universitas Stanford telah menemukan solusi cerdik – sepupu digital. Editor Downcodes akan memberi Anda pemahaman mendalam tentang teknologi terobosan ini, bagaimana teknologi ini mengurangi biaya pelatihan, meningkatkan ketahanan robot, dan pada akhirnya mendorong teknologi robotika ke tingkat yang lebih tinggi.
Kami selalu bermimpi memiliki robot yang secerdas manusia, yang dapat membantu kami melakukan pekerjaan rumah, mengobrol dengan kami, dan bahkan sekuat Jarvis di Iron Man. Namun cita-citanya sangat penuh dan kenyataannya sangat tipis. Mengajari robot melakukan sesuatu tidak bisa dilakukan hanya dengan menepuk kepala. Ini sama sulitnya dengan mengajari pacar bernalar, dan mungkin tidak efektif meski membutuhkan banyak usaha.
Mengapa? Karena dunia nyata terlalu kompleks dan penuh dengan kecelakaan dan perubahan. Coba pikirkan, Anda harus menghabiskan banyak waktu untuk mengajari pacar Anda kebenaran sederhana, apalagi mengajari robot tanpa pemikiran manusia?
Metode pelatihan robot tradisional terlalu mahal , memerlukan uji coba berulang kali di dunia nyata, dan dapat menyebabkan bahaya keselamatan; atau terlalu tidak efektif , dan robot yang dilatih di lingkungan simulasi akan menjadi buta segera setelah mereka tiba di dunia nyata, seperti a anak keterbelakangan mental.
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti di Universitas Stanford memunculkan ide jenius: sepupu digital .
Apa itu sepupu digital?
Sederhananya, sepupu digital adalah pengganti virtual objek dunia nyata . Anda bisa menganggapnya sebagai model digital imitasi tinggi. Bentuknya mirip dengan objek aslinya dan memiliki fungsi serupa, namun tidak harus sama persis .
Misalnya, kabinet dunia nyata dan sepupu digitalnya harus memiliki pegangan dan tata letak laci yang serupa, namun bahan dan detailnya mungkin berbeda. Demikian pula, dapur dunia nyata dan dapur digitalnya harus memiliki penempatan furnitur yang serupa, namun model spesifiknya mungkin sedikit berbeda.
Mengapa harus membeli sepupu digital ini? Karena memiliki dua keuntungan besar:
Mengurangi biaya: Sepupu digital tidak perlu mereplikasi dunia nyata persis seperti kembaran digital, sehingga pembuatannya lebih sederhana dan murah .
Ketahanan yang ditingkatkan: Objek kehidupan nyata dapat memiliki beberapa sepupu digital, dan sepupu ini dapat memiliki perbedaan yang halus. Hal ini setara dengan memberikan robot data pelatihan yang lebih beragam sehingga dapat belajar menghadapi berbagai perubahan.
Bagaimana cara menghasilkan sepupu digital secara otomatis?
Para peneliti di Universitas Stanford telah mengembangkan sistem yang disebut ACDC yang dapat secara otomatis menghasilkan adegan sepupu digital dari satu gambar RGB . Sistem ini adalah berita bagus bagi orang-orang yang malas. Anda hanya perlu mengambil foto, dan ini akan membantu Anda membuat tempat latihan virtual sehingga robot Anda dapat bermain di dalamnya.
Alur kerja sistem ACDC secara kasar dibagi menjadi tiga langkah:
Ekstrak informasi: Ekstrak topeng objek, informasi kedalaman, dll. dari gambar input RGB.
Mencocokkan Sepupu: Berdasarkan informasi yang diekstraksi, temukan model digital dari database yang paling mirip dengan objek kehidupan nyata, dan sesuaikan ukuran dan orientasi model sesuai dengan kategori dan karakteristik objek.
Hasilkan pemandangan: Gabungkan model digital yang cocok untuk menghasilkan pemandangan virtual yang lengkap, dan lakukan penyesuaian fisik untuk memastikan stabilitas dan rasionalitas pemandangan.
Apakah sepupu digital benar-benar berfungsi?
Para peneliti di Universitas Stanford melakukan serangkaian eksperimen yang menunjukkan bahwa robot yang dilatih dengan sepupu digital memiliki kinerja lebih baik:
Lingkungan simulasi: Dalam lingkungan simulasi, robot yang dilatih dengan sepupu digital memiliki tingkat keberhasilan yang lebih tinggi dalam menyelesaikan tugas seperti membuka pintu, membuka laci, dan meletakkan mangkuk, serta lebih mudah beradaptasi dengan berbagai model furnitur . Sebaliknya, robot yang dilatih dengan digital twins cenderung bertindak bodoh ketika mereka menemukan furnitur yang belum pernah mereka lihat sebelumnya.
Dunia nyata: Di dunia nyata, robot yang dilatih dengan sepupu digital dapat langsung diterapkan ke skenario dunia nyata tanpa penyesuaian tambahan . Robot yang dilatih dengan digital twin memerlukan penyesuaian tambahan untuk beradaptasi dengan perbedaan di dunia nyata.
Munculnya teknologi sepupu digital telah membuka pintu baru bagi pembelajaran robot. Robot masa depan akan lebih cerdas, lebih fleksibel, dan lebih mampu beradaptasi dengan dunia nyata yang kompleks dan selalu berubah.
Tentu saja, teknologi tersebut saat ini masih memiliki beberapa keterbatasan. Misalnya, jumlah dan jenis model dalam database belum cukup kaya, dan penanganan beberapa situasi khusus belum cukup sempurna. Namun seiring kemajuan teknologi dan akumulasi data, permasalahan tersebut secara bertahap akan teratasi.
Secara keseluruhan, teknologi sepupu digital memiliki masa depan cerah dan akan mendorong robotika ke tingkat berikutnya. Dalam waktu dekat, kita mungkin bisa memiliki robot pendamping yang secerdas manusia.
Alamat proyek: https://digital-cousins.github.io/
Alamat makalah: https://arxiv.org/pdf/2410.07408
Teknologi "sepupu digital" yang diusulkan oleh Universitas Stanford memberikan cara berpikir baru untuk pelatihan robot, mengurangi biaya, meningkatkan efisiensi, dan meletakkan dasar yang kuat untuk robot yang lebih cerdas dan fleksibel di masa depan. Saya percaya bahwa dengan perkembangan teknologi yang berkelanjutan, "sepupu digital" akan mendorong terobosan yang lebih besar dalam teknologi robotika dan pada akhirnya mewujudkan impian kita untuk hidup berdampingan secara harmonis dengan robot cerdas.