Nouvelle AI - Nouvelle AI

La inteligencia artificial ( IA ) Nouvelle es un enfoque de la inteligencia artificial del que fue pionero en la década de 1980 Rodney Brooks , que entonces formaba parte del laboratorio de inteligencia artificial del MIT . Nouvelle AI se diferencia de la IA clásica porque tiene como objetivo producir robots con niveles de inteligencia similares a los de los insectos. Los investigadores creen que la inteligencia puede surgir orgánicamente de comportamientos simples a medida que estas inteligencias interactúan con el "mundo real", en lugar de utilizar los mundos construidos que las IA simbólicas normalmente necesitaban tener programadas en ellos.

Motivación

Las diferencias entre la nouvelle AI y la IA simbólica son evidentes en los primeros robots Shakey y Freddy . Estos robots contenían un modelo interno (o "representación") de sus micro-mundos que consistía en descripciones simbólicas. Como resultado, esta estructura de símbolos tuvo que renovarse a medida que el robot se movía o el mundo cambiaba.

Los programas de planificación de Shakey evaluaron la estructura del programa y la dividieron en los pasos necesarios para completar la acción deseada. Este nivel de cálculo requería una gran cantidad de tiempo para procesarse, por lo que Shakey generalmente realizaba sus tareas muy lentamente.

Los investigadores de IA simbólica habían estado plagados durante mucho tiempo por el problema de actualizar, buscar y manipular los mundos simbólicos dentro de sus IA. Un nuevo sistema se refiere continuamente a sus sensores más que a un modelo interno del mundo. Procesa la información del mundo externo que necesita de los sentidos cuando se requiere. Como dice Brooks, "el mundo es su mejor modelo, siempre exactamente actualizado y completo en cada detalle".

Una idea central de la nouvelle AI es que los comportamientos simples se combinan para formar comportamientos más complejos a lo largo del tiempo. Por ejemplo, los comportamientos simples pueden incluir elementos como "avanzar" y "evitar obstáculos". Un robot que usa la nouvelle AI con comportamientos simples como evitar colisiones y moverse hacia un objeto en movimiento posiblemente podría unirse para producir un comportamiento más complejo, como perseguir un objeto en movimiento.

El problema del marco

El problema del marco describe un problema con el uso de lógica de primer orden (FOL) para expresar hechos sobre un robot en el mundo. Representar el estado de un robot con FOL tradicional requiere el uso de muchos axiomas (lenguaje simbólico) para dar a entender que las cosas sobre un entorno no cambian arbitrariamente.

Nouvelle AI busca eludir el problema del marco prescindiendo de llenar la IA o el robot con volúmenes de lenguaje simbólico y, en cambio, dejar que surjan comportamientos más complejos combinando elementos de comportamiento más simples.

Encarnación

El objetivo de la IA tradicional era construir inteligencias sin cuerpos, que solo habrían podido interactuar con el mundo a través del teclado, la pantalla o la impresora. Sin embargo, nouvelle AI intenta construir inteligencia incorporada situada en el mundo real. Brooks cita con aprobación los breves bosquejos que Turing dio en 1948 y 1950 del enfoque "situado". Turing escribió sobre equipar una máquina "con los mejores órganos de los sentidos que el dinero puede comprar" y enseñarle "a entender y hablar inglés" mediante un proceso que "seguiría la enseñanza normal de un niño". Este enfoque se contrastó con los demás en los que se centraron en actividades abstractas como jugar al ajedrez.

Robots de Brooks

Robots insectoides

Brooks se centró en la construcción de robots que actuaran como simples insectos mientras trabajaban simultáneamente para eliminar algunas características tradicionales de la IA. Creó robots parecidos a insectos llamados Allen y Herbert.

Los robots insectoides de Brooks no contenían modelos internos del mundo. Herbert, por ejemplo, descartó un gran volumen de información recibida de sus sensores y nunca almacenó información durante más de dos segundos.

Allen

Allen, que lleva el nombre de Allen Newell , tenía un anillo de doce sonares ultrasónicos como sensores primarios y tres módulos independientes de producción de comportamiento. Estos módulos fueron programados para evitar objetos tanto estacionarios como en movimiento. Con solo este módulo activado, Allen permaneció en medio de una habitación hasta que un objeto se acercó y luego se escapó evitando obstáculos en su camino.

Herbert

Herbert, llamado así por Herbert A. Simon , usó sensores infrarrojos para evitar obstáculos y un sistema láser para recolectar datos 3D a una distancia de aproximadamente 12 pies. Herbert también llevaba una serie de sencillos sensores en su "mano". El campo de pruebas del robot era el entorno del mundo real de las ajetreadas oficinas y espacios de trabajo del laboratorio de IA del MIT, donde buscaba latas de refresco vacías y se las llevaba, una actividad aparentemente orientada a objetivos que surgió como resultado de la combinación de 15 unidades de comportamiento simples. . Como paralelo, Simon señaló que el complicado camino de una hormiga se debe a la estructura de su entorno más que a la profundidad de sus procesos de pensamiento.

Otros robots insectoides

Otros robots del equipo de Brooks fueron Genghis y Squirt. Genghis tenía seis piernas y podía caminar sobre terreno accidentado y seguir a un humano. Los módulos de comportamiento de Squirt lo hacían permanecer en rincones oscuros hasta que escuchara un ruido, luego comenzaría a seguir la fuente del ruido.

Brooks estuvo de acuerdo en que el nivel de nouvelle AI se había acercado a la complejidad de un insecto real, lo que planteó la pregunta de si el comportamiento a nivel del insecto era y es un objetivo razonable para la nouvelle AI.

Robots humanoides

El propio trabajo reciente de Brooks ha tomado la dirección opuesta a la propuesta por Von Neumann en las citas "los teóricos que seleccionan el sistema nervioso humano como su modelo están eligiendo irrealmente" el objeto más complicado bajo el sol ", y que hay poca ventaja en seleccionando en su lugar la hormiga, ya que cualquier sistema nervioso exhibe una complejidad excepcional ".

Diente

En la década de 1990, Brooks decidió perseguir el objetivo de la inteligencia a nivel humano y, con Lynn Andrea Stein, construyó un robot humanoide llamado Cog . Cog es un robot con una extensa colección de sensores, una cara y brazos (entre otras características) que le permiten interactuar con el mundo y recopilar información y experiencia para ensamblar inteligencia orgánicamente de la manera descrita anteriormente por Turing.

El equipo creía que Cog podría aprender y encontrar una correlación entre la información sensorial que recibió y sus acciones, y aprendería el conocimiento del sentido común por sí solo. A partir de 2003, todo el desarrollo del proyecto había cesado.

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