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Enseñar a los robots a hacer pizza podría hacerlos más inteligentes

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  • Un nuevo sistema podría permitir que un robot realice tareas complejas de manipulación de masa para hacer pizza.
  • Los investigadores dicen que el método podría ser la clave para resolver problemas de automatización más complejos.
  • Hay una sorprendente cantidad de matemáticas en la masa de una pizza.

Nadya Spetnitskaya / Unsplash



Enseñar a los robots a hacer una gran pizza podría ser la clave para resolver problemas de automatización más complejos.


Los investigadores han creado un sistema de manipulación robótica que utiliza un proceso de aprendizaje de dos etapas para permitir que un robot realice tareas complejas de manipulación de masa. El método, detallado en un nuevo documento, permite a los robots hacer cosas como cortar y esparcir masa o juntar trozos de masa alrededor de una tabla de cortar.


«Puede sonar divertido, pero hacer pizza es una prueba extraordinaria para los robots», dijo a Lifewire el investigador de inteligencia artificial Adrian Zidaritz, que no participó en el estudio, en una entrevista por correo electrónico. «Un robot ve objetos a través de una cámara, por lo que debe trabajar con imágenes bidimensionales de ese objeto mientras trata de convertir estas imágenes en un objeto tridimensional. Ahora agregue a eso el hecho de que la masa de la pizza se está moviendo continuamente. deformado, y la prueba se vuelve aún más extraordinaria».



esparcir la masa

Para un robot, trabajar con un objeto deformable como la masa es difícil porque la forma de la masa puede cambiar de muchas formas, que son difíciles de representar con una ecuación. Y crear una nueva forma a partir de esa masa requiere múltiples pasos y el uso de diferentes herramientas. Es un desafío para un robot aprender una tarea de manipulación con una larga secuencia de pasos, donde hay muchas opciones posibles, ya que el aprendizaje a menudo ocurre a través de prueba y error.


Ahora, científicos del MIT, la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de California en San Diego dicen que han desarrollado un método mejorado para enseñar a los robots a hacer pizza. Crearon un marco para un sistema de manipulación robótica que utiliza un proceso de aprendizaje de dos etapas, que podría permitir que un robot realice tareas complejas de manipulación de masa durante un período prolongado.


MIT



El nuevo método involucra un algoritmo de «maestro» que resuelve cada paso que el robot debe tomar para completar la tarea. Luego, entrena un modelo de aprendizaje automático de «estudiante» que aprende ideas abstractas sobre cuándo y cómo ejecutar cada habilidad que necesita durante la lección, como usar un rodillo. Con este conocimiento, el sistema razona cómo administrar las habilidades para completar toda la tarea.


«Este método está más cerca de cómo nosotros, como humanos, planificamos nuestras acciones», dijo Yunzhu Li, estudiante graduado en el MIT y uno de los autores del artículo sobre el método, en el comunicado de prensa sobre el proyecto. «Cuando un ser humano realiza una tarea a largo plazo, no estamos anotando todos los detalles. Tenemos un planificador de nivel superior que nos dice aproximadamente cuáles son las etapas y algunos de los objetivos intermedios que debemos lograr en el camino, y luego los ejecutamos».



El Pi de la empanada

Se necesita una sorprendente cantidad de matemáticas para crear masa de pizza, dijo Zidaritz. La masa se puede describir usando superficies algebraicas o paramétricas.


“Luego está la cuestión de elegir el formalismo con el que representar las deformaciones, generalmente un conjunto de ecuaciones diferenciales”, agregó. «Las cosas pueden complicarse aquí porque estas ecuaciones diferenciales tienen una gran complejidad computacional. La masa de la pizza no se puede congelar en el aire mientras el robot determina en qué se puede deformar en el siguiente paso».


Yariv Reches, cofundador de Hyper Food Robotics, que construye tiendas robóticas de comida rápida, dijo en una entrevista por correo electrónico que manipular la masa de pizza es un desafío difícil. Trabajar con un objeto deformable como la masa es más complejo que manipular uno rígido.


Westend61 / Getty Images



«Los objetos estáticos se examinan al final de una serie de acciones, mientras que en los objetos deformables, el tema siempre cambia de forma y consistencia; entonces, el aprendizaje es el mecanismo del proceso de anotación que debe adaptarse sobre la marcha», agregó.


Pero los avances recientes en robótica podrían generar grandes cosas para los amantes de la pizza, dijo Reches. La manipulación, el montaje, la cocción, la preparación y el envasado de alimentos a menudo cambian de forma mientras los manipulan los robots.


«Integrar la IA en la preparación de alimentos significa que todos los ingredientes alimentarios que experimentan un cambio de estado y necesitan fluir a través de dispensadores robóticos pueden gestionarse con tecnología», agregó Reches. «Por ejemplo, se pueden manejar los ingredientes de pizza que necesitan una aplicación, esparcimiento e incluso correcciones sobre la marcha, o incluso la aplicación y el montaje de hamburguesas y panecillos».

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