Os robôs com IA geralmente são treinados em ambientes de simulação antes de serem testados e introduzidos em ambientes do mundo real. Esses ambientes permitem que os desenvolvedores testem com segurança suas técnicas de machine learning em uma variedade de robôs e em vários cenários possíveis, sem precisar comprar hardware, montar robôs e levá-los a locais remotos ou comprometer a segurança do mundo real dos sistemas implantados.
A Amazon Alexa AI criou recentemente uma nova plataforma de simulação especificamente para pesquisa de IA incorporada, o campo especializado no desenvolvimento de robôs autônomos. Esta plataforma, apelidada de Alexa Arena, foi apresentada num artigo pré-publicado no arXiv e está disponível publicamente no GitHub.
“Nosso objetivo principal era desenvolver uma estrutura de IA incorporada interativa para catalisar a criação de agentes de IA incorporados de próxima geração”, disse Govind Thattai, cientista-chefe da plataforma Arena, ao Tech Xplore. “Várias plataformas de simulação de IA incorporada foram propostas nos últimos anos (por exemplo, AI2Thor, Habitat, iGibson). Essas plataformas suportam cenas simuladas, onde agentes incorporados podem navegar e interagir com objetos, mas a maioria deles não foi projetada para interação humana. com agentes devido à falta de foco no usuário”, disse Qiaozi Gao, co-desenvolvedor da estrutura Arena.
Como a maioria das plataformas de simulação disponíveis não são centradas no usuário para coletar dados para interações homem-robô, os desenvolvedores geralmente precisam realizar experimentos no mundo real, o que normalmente é caro e demorado. Como alternativa, algumas equipes optam por desenvolver o chamado “mecanismo de inferência”, uma ferramenta computacional que permite que humanos interajam diretamente com um ambiente simulado, mas isso também requer tempo e esforços adicionais de pesquisa.
Os agentes incorporados precisam interagir consistentemente com seus ambientes, ao mesmo tempo em que aprendem e se adaptam a outros agentes ou humanos de maneira segura e eficaz. Enquanto as plataformas de simulação atuais se concentram na decomposição e navegação de tarefas, o Arena tenta preencher as peças que faltam e que inevitavelmente entrariam em jogo durante a implantação e avaliação em tempo real de robôs colaborativos.
O Arena é aprimorado com recursos centrados no usuário não apenas para reforçar o desenvolvimento e a avaliação de agentes EAI, mas também para preencher a lacuna entre as fases de desenvolvimento e implantação. Isso é feito tornando os humanos uma parte indispensável do processo de desenvolvimento e avaliação da EAI.
“Para enfrentar esses desafios, criamos o Alexa Arena”, disse Suhaila Shakiah, desenvolvedora de componentes do Arena ML. “Nossa plataforma oferece uma estrutura com recursos centrados no usuário, como visuais suaves durante a navegação do robô, animações e sons de fundo contínuos, pontos de vista em salas para simplificar a navegação sala-2-sala e dicas visuais incorporadas na cena que ajudam os usuários humanos para gerar instruções adequadas para conclusão de tarefas. Esses recursos aprimoram a usabilidade e a experiência do usuário, permitindo o desenvolvimento e a avaliação de IA corporificada humana em loop.”
Na plataforma Alexa Arena, os desenvolvedores podem desenvolver e testar diferentes agentes de IA incorporados com recursos multimodais. Esses agentes podem interagir com os objetos ou áreas relevantes no ambiente simulado com base nas solicitações específicas dos usuários, um recurso conhecido como visual grounding. Eles também podem aprender a seguir as instruções do usuário em linguagem natural, que é um aspecto vital da interação homem-robô.
“O Alexa Arena ultrapassa os limites da interação humano-robô”, explicou Xiaofeng Gao, desenvolvedor do Arena. “Ele oferece uma estrutura interativa e centrada no usuário, permitindo a criação de tarefas e missões robóticas que envolvem a navegação em ambientes simulados de várias salas e a manipulação de objetos em tempo real. Em um cenário semelhante a um jogo, os usuários podem interagir com robôs virtuais por meio de diálogo em linguagem natural, fornecendo feedback inestimável e ajudando os robôs a aprender e concluir suas tarefas.”
Em contraste com outras plataformas de simulação existentes, o Alexa Arena possui uma interface bastante simplificada para desenvolvedores e usuários finais. Os usuários podem criar tarefas e missões específicas para os robôs no ambiente de simulação usando dicas incorporadas e recursos que ampliam os limites da interação humano-computador e IA incorporada. Isso também ajuda a coletar dados de interação humano-robô com mais facilidade e eficiência, ao mesmo tempo em que treina os robôs para lidar com tarefas interativas com eficiência usando uma variedade de objetos e ferramentas diferentes.
A plataforma centrada no usuário poderá em breve ser usada por desenvolvedores e pesquisadores em todo o mundo para desenvolver agentes de IA incorporados de alto desempenho e robôs inteligentes. Enquanto isso, a equipe planeja aprimorar ainda mais o Alexa Arena, adicionando novos recursos e cenários simulados.
“Agora continuaremos a melhorar a plataforma Arena para oferecer suporte a desempenhos de tempo de execução melhores e mais altos, mais cenas, uma coleção mais rica de objetos e uma gama mais ampla de interações”, acrescentou Govind. “Também continuaremos investindo no campo geral de IA incorporada, desenvolvendo robôs inteligentes de última geração que podem concluir tarefas do mundo real e se envolver em comunicação natural com humanos”.
Publicado em 13/04/2023 16h37
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