AI-eksperiment har robotter, der leger med katte

Hvem har aldrig grinet af en video med katte og robotstøvsugere? Fordi eksperimentet Cat Royale besluttede at gå imod logikken i kattevideoer på internettet, idet robotter leger med katte i dagevis! Installationen byder på en fascinerende oplevelse, der udforsker samspillet mellem katte og teknologi. Samarbejde mellem dataloger kl University of Nottingham og gruppekunstnere Blast teori resulterede i en unik udstilling, der betog publikum på World Science Festival i Brisbane, Australien. Projektet, der nu er på turné, giver et innovativt indblik i samspillet mellem dyr og maskiner, der fremhæver kompleksiteten i relationerne mellem mennesker, dyr og teknologi.

Samspillet mellem kattene og robotten i installationen viste sig at være fængslende underholdning. Du videoer udgivet på YouTube-kanalen af projektet vandt Webby Award og give et glimt af de sjove øjeblikke mellem kattene og robotten, mens artiklen, der nedbryder udviklingen af ​​projektet, også blev præmieret på CHI'24, der giver en dybdegående analyse af resultaterne og videnskabelige opdagelser af dette banebrydende eksperiment. Cat Royale repræsenterer et modigt skridt i at udforske grænserne mellem dyreliv og teknologi, hvilket åbner nye perspektiver for fremtidig forskning og interaktive oplevelser.

Cat Royale eksperiment

Skæringspunktet mellem teknologi og dyrevelfærd er et voksende forsknings- og innovationsfelt. Og i denne retning projektet Cat Royale præsenterer sig selv som et godt eksempel på konvergens mellem teknologi og dyr, med det formål at udforske interaktionen mellem katte og robotter, kunstig intelligens (AI) og miljøer designet til gensidig fordel for alle involverede parter.

Katte- og robotforsøget begyndte med en udforskende workshopfase, hvor dyreadfærdseksperter, designere og ingeniører arbejdede sammen for at sikre, at robotinstallationen og -designet tog hensyn til kattenes velbefindende. Denne indledende fase var afgørende for at forstå kattenes naturlige behov, og hvordan de kunne inkorporeres i et kunstigt miljø.

Vi skulle til enhver tid sikre dyrenes velfærd og samtidig sikre, at den interaktive installation engagerede (menneskelige) publikum over hele verden. Dette indebar overvejelse af mange elementer, herunder designet af kabinettet, robotten og dens underliggende struktur. systemer, de involverede menneskers forskellige roller og selvfølgelig udvælgelsen af ​​katte.

Eike Schneiders, deltager på Nottingham Mixed Reality Lab.

Baseret på diskussioner fra disse workshops begyndte holdet at bygge hovedinstallationen af Cat Royale: et personligt indhegning beregnet til at blive beboet af tre katte i seks timer om dagen, over 12 dage. De udvalgte katte til at deltage var Ghostbuster, Clover og Pumpkin – en far og to børn, udvalgt for at sikre en behagelig familiedynamik i indhegningen. Indhegningens design blev udtænkt til at skabe en "katteutopi" ved at tilbyde en række elementer såsom siddepinde, gangbroer, huler, kradsestolper, drikkefontæner, fodringsstationer, en boldbane og strategisk placerede affaldskasser.

I løbet af 12 dages perioden forblev kattene i indhegningen uden væsentlige hændelser. De viste ingen tegn på overdreven stress og blev ikke skadet, hvilket indikerer, at miljøet var godt designet til at opfylde deres behov. Desuden viste kattene frivilligt interesse for at interagere med den robotarm, som projektet tilbyder, ved at deltage i spil og aktiviteter, der er specielt designet til dem. Omhyggelige observationer af kattedyrenes kropssprog under disse kat-robot-interaktioner bekræftede, at de nød oplevelsen.

Holdet bag Cat Royale skabte ikke kun et fysisk miljø egnet til katte, men udviklede også AI trænet til at personalisere spiloplevelser baseret på dyrenes individuelle præferencer. Dette viser en forpligtelse til at overveje ikke kun det tekniske aspekt af menneske-maskine interaktion, men også velvære og individualitet af de involverede dyr.

At skabe et system med flere arter – hvor der tages højde for katte, robotter og mennesker – kræver mere end blot at designe robotten... Vi skulle til enhver tid sikre dyrenes velfærd og samtidig sikre, at den interaktive installation engagerede offentligheden (mennesket) omkring verden. Dette indebar overvejelse af mange elementer, herunder designet af indhegningen, robotten og dens underliggende struktur, systemer, de forskellige roller for de involverede mennesker og selvfølgelig udvælgelsen af ​​kattene.

Steve Benford, professor i datalogi ved University of Nottingham og leder af Cat Royale-forskningen.

Projektet Cat Royale blev for nylig præsenteret på årskonferencen Computer-Human (CHI'24), hvor han modtog prisen for bedste artikel. Anerkendelsen af ​​dette arbejde fremhæver vigtigheden af ​​at overveje ikke kun selve teknologien, men også den kontekst, den fungerer i, og interaktionerne mellem forskellige arter og agenter. Det er værd at bemærke, at projektet Cat Royale er finansieret af Trustworthy Autonomous Systems Hub.

Hvordan robotten fungerer

I centrum af projektet Cat Royale, et innovativt initiativ, der kombinerer robotteknologi, kunstig intelligens (AI) og interiørdesign for at skabe et berigende og stimulerende miljø for katte, er robotarmen Kino Gen3 lite, en avanceret enhed designet til at interagere med katte på en autonom og personlig måde.

holdet af Cat Royale valgte denne robot på grund af dens præcision og alsidighed. Softwaren forbundet med armen blev trænet ved hjælp af en enorm database, der indeholder mere end 7.000 kattevideoer. Denne træning gjorde det muligt for robotten at lære en række katteadfærd og udvikle en forståelse af kattes præferencer i forskellige typer aktiviteter.

Fra automatiserede kattedøre og foderautomater til robotstøvsugere, robotter og kunstig intelligens bliver i stigende grad en del af vores kattes liv. Gennem dette projekt ønskede vi at udforske, hvordan vi kunne designe det for at berige deres liv og vores forhold til dem og sikre, at det er troværdigt.

Steve Benford, professor i datalogi ved University of Nottingham og leder af Cat Royale-forskningen.

Robotten var udstyret med en beslutningsmotor, som gav den autonomi til at foreslå specifikke aktiviteter for hver kat. Denne beslutningsmotor er afgørende for at identificere og udvælge de aktiviteter, der sandsynligvis vil blive mest glad for hver enkelt kat. Aktiviteterne omfattede at trække et museformet legetøj hen over gulvet, løfte en fjerklædt fugl op i luften og tilbyde godbidder til kattene at spise.

Selvom robotten havde autonomi til at foreslå aktiviteter, blev udførelsen af ​​bevægelserne styret af en menneskelig operatør ved hjælp af et grænsefladekontrolsystem. Dette system gjorde det muligt for operatøren at instruere robotten i at udføre præcise bevægelser, hvilket sikrede kattenes sikkerhed og velvære under interaktioner. Robotarmens to-finger griber blev tilpasset med 3D-printet tilbehør, hvilket gør det muligt for robotten at manipulere en række forskellige kattelegetøj og tilbehør. Dette tilbehør er designet til at være sikkert og attraktivt for katte, hvilket øger effektiviteten af ​​interaktioner.

De første observationer var positive, hvor kattene interagerede med robottens arm, legede med det legetøj, den tilbød og så ud til at nyde interaktionerne, nogle gange endda fysisk udfordrede den med et tovtrækkeri. De dybere spørgsmål, projektet rejser om fordelene og pålideligheden ved AI, er vigtige. De data, vi indsamler fra projekter som dette, kan hjælpe med at informere om, hvordan AI-produkter er designet til at sikre, at de er gavnlige for alle brugere, dyr eller mennesker, og samtidig engagere offentligheden i at udforske deres langsigtede implikationer.

Steve Benford, professor i datalogi ved University of Nottingham og leder af Cat Royale-forskningen.

Holdet trænede derefter en IA at analysere kattes præferencer i forhold til forskellige lege og aktiviteter. AI overvågede kattenes reaktioner under legesessioner, og lærte, hvilke aktiviteter hver kat havde størst glæde af. Denne tilpasningsevne var afgørende for at holde katte engagerede og glade. Ud over teknik og kunstig intelligens involverede katte- og roboteksperimentet omhyggeligt interiørdesign for at skabe et sikkert og stimulerende miljø for kattene. Rummet blev designet til at give katte mulighed for at observere robotten og nærme sig den komfortabelt.

Arbejder i samarbejde med Blast teori, fik forskerholdet værdifuld indsigt i design af robotter og deres interaktioner med dyr. Dette partnerskab gav mulighed for en dybdegående undersøgelse af, hvordan robotter kan bruges til at forbedre kattes velbefindende, ved at tilbyde aktiviteter, der opfylder deres naturlige behov for leg og mental stimulering.

Interaktion mellem katte og robot

Projektet Cat Royale præsenteret et innovativt og detaljeret samspil mellem katte og en robot, ved hjælp af avanceret teknologi til at skabe et stimulerende og berigende miljø for kattedyr. Denne interaktion blev nøje overvåget og evalueret for at sikre kattenes velbefindende og effektiviteten af ​​de aktiviteter, robotten havde foreslået. Hver interaktion mellem katten og robotten blev evalueret ud fra en "lykkescore".

Denne score tog hensyn til kattens niveau af engagement, kropssprog og andre adfærdsmæssige tegn. Otte kameraer blev installeret til kontinuerligt at overvåge kattenes og robottens aktiviteter. De optagede optagelser blev remixet og redigeret til daglige videoer, der blev fremhævet på YouTube, og til sidst kulminerede i en otte timers film, der tilbyder et omfattende kig på interaktioner over tid.

På eksperimentets niende dag involverede robotten for eksempel kattene Pumpkin, Ghostbuster og Clover i et spil med en fjerbeklædt helikopter. Pumpkin angreb legetøjet først, efterfulgt af Ghostbuster, mens Clover så på. Græskar mistede hurtigt interessen, men Ghostbuster fortsatte med at spille i flere minutter, før robotten returnerede legetøjet til hylden.

Under interaktionerne opstod der nogle udfordringer, som krævede menneskelig indgriben. I en hændelse blev robotten bedt om at tilbyde et fjerlegetøj til Pumpkin, som havde en særlig præference for dette legetøj. Robotten flyttede legetøjet mod midten af ​​rummet, men endte med at kollidere med et kugleløbende rørsystem. Den menneskelige operatør var nødt til at aktivere afbryderkontakten for at undgå at beskadige robotten eller såre kattene. For at løse dette problem forkortede holdet legetøjets reb i fremtidige sessioner.

For at sikre kattenes komfort og sikkerhed var dyrevelfærdseksperter involveret fra projektets begyndelse. Disse eksperter overvågede kattenes adfærd kontinuerligt og gav vejledning til at justere aktiviteter og miljøet efter behov. Selvom kattene viste en påskønnelse af robotten i projektet Cat Royale, ikke alle interaktioner mellem dyr og robotter er positive. For eksempel kan førerhunde til synshandicappede blive forvirrede af leveringsrobotter, og robotplæneklippere kan have negativ indvirkning på pindsvin. Disse sammenligninger fremhæver vigtigheden af ​​omhyggeligt design og detaljerede overvejelser om dyrenes behov og adfærd.

Projektet Cat Royale demonstreret, hvordan teknologi kan bruges til at skabe personlige og berigende oplevelser for katte. Interaktionen mellem kattene og robotten blev omhyggeligt planlagt og overvåget, hvilket resulterede i værdifuld indsigt i katteadfærd og robotdesign. Kombinationen af ​​robotteknologi, kunstig intelligens og interiørdesign har vist sig effektiv til at give et sikkert og stimulerende miljø for katte, samtidig med at det afslører kompleksiteten ved at integrere robotter i hjemmemiljøer. Dette projekt tilbyder en lovende model for fremtidige robotapplikationer i kæledyrspleje og potentielt andre områder af menneske-robot-interaktion.

Få mere at vide om Cat Royale og andre nyheder på Showmetech TRIO:

Veja também:

Kilder: Arstechica, Cat Royale e EurekAlert

Anmeldt af Glaucon Vital den 21/5/24.