Disney küçük bir robota büyük bir duygu yükledi

 (spectrum.ieee.org)
1 puan yazan GN⁺ 2023-10-11 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Disney Research, IROS 2023'te çocuk boyutlarında yeni bir robot karakter tanıtarak, küçük iki ayaklı robotların da yürüme biçiminin kendisiyle duygu ve kişilik aktarabileceğini gösterdi
  • Kilit nokta, animatörün niyeti ile robot donanımının kısıtlarını pekiştirmeli öğrenme tabanlı bir boru hattıyla birleştirerek, ifade gücü yüksek hareketlerin gerçek ortamda da kararlı biçimde uygulanmasını sağlamak
  • Robot büyük ölçüde 3D baskı ile üretilmiş modüler donanımdan oluşuyor; 4 serbestlik dereceli bir kafa ve 5 serbestlik dereceli bacaklara sahip, ayrıca konseptten gösterilebilir bir prototipe ulaşması 1 yıldan kısa sürmüş
  • Simülasyon, motor performansı, kütle dağılımı ve zemin sürtünmesi gibi değişkenleri değiştirerek öğreniyor; böylece robotun toparlanma hareketleri sırasında bile karakter ifadesini koruması sağlanıyor
  • Disney bu yaklaşımı belirli bir robottan çok donanımdan bağımsız bir süreç olarak görüyor ve bunu daha fazla fiziksel robot karaktere ve daha hızlı, daha dinamik hareketlere genişletmek istiyor

IROS 2023'te tanıtılan yeni robot karakter

  • Disney Research ekibi, Detroit'te düzenlenen 2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems etkinliğinin akşam keynote'unda yeni bir robot karakter tanıttı
  • Çocuk boyutlarında bir gövdeye, ifadeli bir kafaya, sallanan iki antene ve kısa bacaklara sahip bir robot
  • Onu diğer küçük iki ayaklı robotlardan ayıran şey yalnızca yürüme yeteneği değil; yürüme şeklinin duygu taşıması ve bu sayede canlı bir karakter gibi görünmesi
  • Disney, 1971'de Disney World'deki Hall of Presidents animatronics'lerinden bu yana robotlara duygusal hareket kazandırma deneyimine sahip
  • Robotun hareket kabiliyeti arttıkça, gerçek donanım kısıtları içinde duygusal davranışlar tasarlamanın zorluğu da artıyor

Animasyon niyeti ile fiziksel kısıtları birleştiren boru hattı

  • Disney Research son 1 yıldır, animatörlerin vizyonunu gerçek robot hareketine dönüştürmek için pekiştirmeli öğrenme kullanan bir sistem geliştiriyor
  • Hedef; sahne, Disney tema parkları ve İsviçre'deki orman gibi farklı ortamlarda da sağlam biçimde çalışan ifade odaklı hareketler üretmek
  • Genel amaçlı animasyon araçlarında fizik yerleşik olmadığından, sanatçıların gerçek dünyada uygulanabilir animasyonlar tasarlaması zorlaşıyor
  • Yeni boru hattı, animatörün niyetini robotun kararlı hareketleriyle simülasyon içinde birleştirip dengeliyor
  • Böylece animatörler, fiziksel dünyanın kısıtlarının uygulanmasını sisteme bırakıp mümkün olduğunca yüksek ifade gücüne sahip hareketlere odaklanabiliyor

Robot donanımı ve geliştirme yöntemi

  • Bu robot, Disney Research in Zurich'te Moritz Bächer liderliğindeki ekip tarafından geliştirildi
  • Donanımın büyük kısmı 3D baskı ile üretildi; modüler yapı ve aktüatörler sayesinde tasarım ve yinelemeli iyileştirme hızlı ilerledi
  • Konseptten videodaki biçimine ulaşma süresi 1 yıldan kısa sürdü
  • Kafa, yukarı-aşağı bakma, etrafına bakma ve eğilme yapabilen 4 serbestlik dereceli bir yapıya sahip
  • Bacaklar, kalça eklemi dahil 5 serbestlik dereceli bir yapıya sahip ve dinamik dengeyle yürüyebiliyor

Yürümekten daha önemli olan şey: ‘nasıl yürüdüğü’

  • Disney'nin hedefi, iki ayaklı robotu yalnızca kararlı şekilde yürütmekle sınırlı değil
  • Duygu aktarabilmek için robotun caka satar gibi yürüme, zıplayarak ilerleme, sinsice yürüme, hızlı yürüme ya da rahat rahat yürüme gibi farklı yürüyüş stillerini sergilemesi gerekebilir
  • Hareketle karakter duygusu aktaran animatörler ile mekanik sistemleri kuran robotikçiler birlikte çalışıyor
  • Sanatsal niyeti korurken robotun düşmemesini sağlamak gerektiğinden, bu iki alanın işbirliği çok sayıda deneme-yanılma gerektiriyor
  • Pekiştirmeli öğrenme sisteminde önemli olan yalnızca yürümek değil, nasıl yürüdüğü de temel bir girdi olarak yer alıyor

Pekiştirmeli öğrenmenin sağladığı dayanıklılık

  • Disney'nin boru hattı, tek bir PC üzerinde yeni davranışlar eğitebiliyor ve birkaç saat içinde yıllara denk gelen öğrenmeyi çalıştırabiliyor
  • Moritz Bächer'e göre bu yöntem, Disney'nin yeni robot karakter geliştirme süresini yıllardan aylara indiriyor
  • Pekiştirmeli öğrenmenin büyük avantajı, ortaya çıkan hareketlerin çok dayanıklı olabilmesi
  • Sistem, aşağıdaki unsurları küçük küçük değiştirerek hareketi tekrar tekrar öğreniyor
    • motor performansı
    • kütle dağılımı
    • robot ile zemin arasındaki sürtünme
  • Robot, gerçek dünyada karşılaşacağı durumlara uyum sağlarken duygu ifadesini de korumalı; bu, karakterini sürdürebilmesi açısından önemli
  • Mevcut yöntemlerde geçiş noktalarını elle programlamak gerekirken, simülasyon içinde hareket ve animasyon birlikte bozulduğunda robot bu noktaları kendi başına bulabiliyor
  • Bu sayede, ekibin doğrudan programlayarak oluşturmasının zor olacağı toparlanma stratejileri ortaya çıkıyor

İnsanların yanında duygu ve niyet aktaran robotlar

  • Sosyal robotlar onlarca yıldır var ve insanların yakınında zaman geçirme ihtimali olan robotların çoğunda bir miktar insan-robot etkileşimi özelliği bulunuyor
  • İşlev odaklı tasarlanan robotlarda insan-robot etkileşimi çoğu zaman sonradan eklenen bir unsur haline geliyor
  • Disney'nin robotu, işlevsellikten ödün vermeden karakter üzerinden çok fazla bilgi aktarılabileceğini gösteriyor
  • İnsanlarla robotların yakın bulunduğu durumlarda duygu ve niyet aktarmak önemli bir işlev olabilir
  • Bu yaklaşım, insanların robotların yanında çalıştığı başka uygulama alanlarında da değer taşıyabilir

Belirli bir robottan daha önemli olan: donanımdan bağımsız süreç

  • Bu çalışmanın odağı, belirli bir robotun kendisinden çok süreç üzerinde
  • Bächer'e göre bu platform donanımdan bağımsız
  • Aynı yaklaşım, daha fazla bacak eklemeye, kol takmaya ya da tamamen farklı biçimlerde karakterler oluşturmaya uygulanabilir
  • Hazır aktüatörler, 3D baskı parçalar ve uyarlanabilir pekiştirmeli öğrenme çerçevesi; görünüşü ve hareketi büyük ölçüde farklı robotlara da uygulanabiliyor
  • Disney'nin bir sonraki adımı, bu teknolojiyle daha fazla fiziksel robot karakter geliştirmek ve daha hızlı, daha dinamik hareketlerin sınırlarını zorlamak
  • Bu robotun henüz resmî bir adı yok ve Disney, onu nerede görebileceğimize dair henüz açıklama yapmaya hazır değil

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2023-10-11
Hacker News yorumları

  • Disney Research’te çalışmıştım; burada ele alınan problem türlerini iyi gösteren bir örnek
    Sıradan tüketici odaklı mühendislikten tamamen farklı kısıtları var. Çünkü yaratıcı kurgu aynı anda hem zorluk hem de çıkış yolu oluyor
    İmkânsız görünen kısımlar görsel illüzyonlar ya da sanatsal numaralarla çözülüyor; teknoloji tarafında ise çok ilginç uygulamaya özel problemler araştırılabiliyor. Çok daha zor olan kısım, bu araştırmaları gerçek bir tema parkında sergilenecek kadar sağlam ve çekici hâle getirmek

    • Disney’de Research’ten çıkan fikirleri operasyon ortamına taşıyan pipeline’da yer almıştım ve gerçekten benzer bir yer düşünmenin zor olduğuna katılıyorum
      Ayrıca Disney Research, Imagineering ile aynı şey değil. Research yalnızca tema parkı problemlerini değil, her türden problemi ele alıyor
      Disney’de neredeyse 10 yıl geçirdim; mühendisliğin kullanıcı deneyimine nasıl hizmet etmesi gerektiğini öğrenmek için bundan daha iyi bir yer herhâlde yoktu. Disney bunu gerçekten iyi yapıyor. Apple belki buna en yakın olanıdır ama emin değilim
    • Bu harika araştırma sonuçlarına erişmenin bir yolunu bilen var mı merak ediyorum. Disney Autoconnect’i yayımladığında gerçekten çok şaşırmıştım; daha dün ihtiyacım oldu ama bulamadım
      https://la.disneyresearch.com/publication/autoconnect/
    • Gerçek dünya ürünlerinde bu yaklaşımın daha az kullanılması biraz komik. Şu robot bir robot süpürge olsaydı ya da biri Wall-E gibi “duyguları” olan bir temizlik robotu yapsaydı, üst seviye rakip ürünler yerine hemen onu alırdım
      Tabii daha kolay yol oynar göz çıkartmaları yapıştırmaktı. Kızım üstüne küçük bir kalp de çizip isim de verdi; özel bir nedeni yok, sadece eğlencesine yaptı
    • Disney Research’e başvurup çalışmayı denemek istiyorum; tavsiye ya da ipucu var mı merak ediyorum
    • Disney özel bir yer. Smalltalk bir süre orada yaşamaya devam etti

  • Disney, 1964 Dünya Fuarı’nda herkesi hayrete düşüren animatronik Lincoln’ü tanıtmıştı
    https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Moments_with_Mr._Lincoln
    İlginç biçimde Philip K. Dick’in Lincoln benzeri bir insanın yer aldığı We Can Build You eseri, Disney’in Lincoln’ünden birkaç yıl önce, 1962’de yazılmıştı
    O Lincoln’ün duygusal etkisini, Disney’in yönetimi altında çalışan seslendirme sanatçısı Royal Dano taşıyordu
    https://en.wikipedia.org/wiki/Royal_Dano
    Bu tür sistemler, birkaç şeyi gerçekten iyi tutturup geri kalanını yeterince inandırıcı şekilde kandırırsanız bütünün işleyeceğine iyi bir örnek

    • Bunun neden garip olduğunu anlamıyorum. Spekülatif kurgunun, gerçek hayatta uygulanmadan önce benzer bir versiyonu göstermesi çok yaygın bir şey

  • Son dönemde büyük dil modellerine ilginin artmasıyla robot evcil hayvanlar gibi fikirleri düşündüm
    Büyük dil modelleri, bir evcil hayvanın anlaması gerekecek düzeyde insan dili ve görüntü anlayışına sahip olabilecek gibi görünüyor. Yalnızca duygu ifade etmekle kalmayıp insanların söylediklerini de anlayan robot köpek gibi bir şey düzgün yapılırsa epey başarılı olabilir
    Kusursuz anlaması da gerekmiyor. GPT-4 düzeyinde görsel ve dil anlayışı yeterli. Uzun uzun sohbet etmesine gerek yok; ne zaman sevinmesi ya da üzülmesi gerekiyorsa o şekilde tepki verebilmesi yeter

    • Şu anda en büyük karmaşıklık, kontrollü ortamların dışında hareket ve keşif yaptırmak gibi görünüyor
      iPhone LiDAR haritalama ya da Meta Quest iç mekân taraması gibi ana akım teknolojiler de yaklaşıyor, ama Roomba’dan doğası gereği çok daha dengesiz robotlar için hâlâ bağlanması gereken çok nokta var
      Başta Disney parkları içinde çitle çevrili alanlarda ya da çalışanların çok temiz tuttuğu küçük sahnelerde, bu küçük robotların ziyaretçilerle etkileşime girdiğini göreceğimizi düşünüyorum. Gerçek dünyanın tüm karmaşıklığını henüz ele almak zorunda olmayan bir biçim
    • Evcil hayvanların ne kadar çok şey anladığını bilseniz şaşırabilirsiniz. Asıl biz onları anlamamaya daha yakınız
      Evcil hayvanlar tüm alışkanlıklarımızı bilir ve biz fark etmeden önce duygularımızı sezer
    • Böyle bir şeyi https://palm-e.github.io/ gibi bir sistemle en ucuz dört ayaklı robota koymayı isterdim

  • Disney/Star Wars markalı elektronik evcil droid için toplam pazar büyüklüğü ne kadar olurdu? Çocukların böyle “kişiliği” olan robotları tasma ile gezdirdiğini görünce bariz bir kullanım senaryosu gibi geldi
    Bir köpek satın alıp bakmanın maliyetinden daha ucuz olduğu sürece aşırı ucuz olması da şart değil. Yeter ki bu robot kadar sevimli olsun

    • Köpekler, gelecek yılın gösterişli yeni modeli çıkınca demode olmaz; sahibi sıkıldı diye tavan arasına kaldırılıp tozlanmaya da bırakılamaz
      Hedef pazarın gerçek evcil hayvanlarla asla aynı olmayacağını düşünüyorum. Belki bu fark bir avantaj olarak paketlenebilir
    • Buradaki herkes kadar teknolojiyi seviyorum ama bir çocuğa gerçek bir evcil hayvan yerine robot evcil hayvan vermek bana özellikle rahatsız edici geliyor

  • Böyle bir robotun içine dil modeli çalıştırabilecek kadar donanım koyabilirlerse Disney trilyon dolarlık bir pazarı yakalayabilir

    • Yön tam olarak bu. GPT-4 gibi her şeyi bilen bir model olması da şart değil
      Sevimli ve etkileşimli, 1 milyardan az parametreli bir model eğitilebileceğini düşünüyorum
    • Buna da gerek yok. Donanımı yakındaki bir kümeye taşıyabilirsiniz
      Kablosuz bant genişliği yeterince büyükse beynin mutlaka gövdenin içinde olması için bir neden yok
      Eski Disney olsaydı bu robotlardan dört tane yapıp EPCOT’un Future World bölümünde ortalıkta dolaştırır, atmosfer yaratırdı. Bugünün Disney’i muhtemelen bunu Star Wars deneyimi için kullanır. Yine de güzel görünür
    • Pil sadece 10 dakika gidiyorsa pek eğlenceli olmaz
      Otonom mobil robotların Aşil topuğu enerji depolama yoğunluğu
    • Aslında “Ashley Too” gibi bir şey
      Oyuncak pazarının gerçekten trilyon dolarlık olup olmadığından şüpheliyim
    • Johnny Five’a sahip olabilseydim gerçekten harika olurdu

  • Disney Imagineering, hâlâ öyle mi deniyor bilmiyorum ama, Disney gibi bir şirketin parçası olarak bakınca hep ilginç gelmiştir
    Üzerine derin düşününce Disney içinde var olması sanki mantıksız gibi, ama aynı zamanda Disney’i Disney yapan şeylerin merkezinde yer alıyor
    Araştırma videoları yayımladıklarında her zaman ilgi çekici oluyor. Frozen’daki kar simülasyonunu anlatan videoyu da hatırlıyorum
    Dışarıdan bakınca çalışmak için gerçekten ilginç bir yer gibi görünüyor; öncelikleri de kendine özgü. Çünkü bir tüketici ürünü ya da yeni bir kurumsal proje çıkarmaktan ziyade, başka bir anlatısal amacı destekliyor
    Videonun ortasında bunun elbette CGI olduğunu düşündüm; sanırım böyle robotları gündelik hayatta görmeye hâlâ alışık olmadığımdan
    Ayrıca bu robot gerçekten çok sevimli ve bir tane istiyorum

    • Robotik araştırmalarına neden odaklandıklarını finansallara bakınca daha iyi anlıyorsunuz
      Disney’in 2022 mali yılı faaliyet kârı 12,7 milyar dolardı ve bunun 7,9 milyar doları tema parklardan geldi. Bu %65 demek
      Disney’in geri kalan her şeyi; yani Pixar filmleri, Disney filmleri, Star Wars filmleri, TV, streaming, turne müzikalleri, ürünler, ortaklıklar ve fikrî mülkiyet lisanslaması kalan %45’i oluşturuyor
      Robotik, tema parklar için vazgeçilmez
    • Walt Disney’in kendisi de inanılmaz bir teknoloji meraklısıydı; o ve sonraki CEO’lar, içinde bulundukları eğlence sektörünün bir kısmının gizlilik gerektirdiğinin farkındaydı
      Kelimenin gerçek anlamıyla “sihir”in büyük bölümü, “başkalarının nasıl yapacağını bilmediği şeyleri yapabilmek”tir. Bu yüzden bu araştırmaları şirket içinde tutup, başka kimsenin yapamadığı illüzyonlar, efektler ve deneyimlerde ilk hamle avantajı elde etmeye çalışıyorlar
      Imagineering’i anlamanın en iyi yolu onu bir sihir fabrikası olarak görmek. Bu anlamda şirketin tema parkları ve gösteri eğlencesi tarafı için mutlak biçimde temel iş modelinin parçası
      Son dönemde bazı CEO’lar bu yönü pek iyi anlamadı ve son yaklaşık 5 yılda geçmişte içeride yapılan işlerin bir kısmını gerçekten dışarıya yaptırdılar. Üçüncü taraf şirketlerin Disney için geliştirdiği teknoloji Disney’in rakiplerine doğrudan yayılırsa, önümüzdeki yaklaşık 10 yılda Orlando bölgesindeki tema park sahnesinin nasıl şekilleneceğini gerçekten merak ediyorum
    • Jedi: Fallen Order serisindeki BD-1 droid’e dayanıyor gibi görünüyor: https://starwars.fandom.com/wiki/BD-1
      Gerçekten çok sevimli
    • Öte yandan Walt Disney, büyük bir servete ve tema park icat etme arzusuna sahip yaratıcı bir çılgındı. Imagineering, Disney’in kalbindeki bir valf gibi
    • Disney her zaman teknolojinin en ön saflarında oldu
      İlk uzun metrajlı animasyon filmini yaptı, derinlik hissi vermek için multiplane camera geliştirdi; bilgisayar animasyonuna öncülük eden Pixar ile iş birliği yaptı ve daha sonra onu satın aldı

  • Kafa kısmını yok sayarsanız bu robot şuna çok benziyor: https://en.wikipedia.org/wiki/Walker_(Star_Wars)#All_Terrain...

  • Sözümü unutmayın. Davranış yazarlığı, geleceğin prompt engineering’i olacak ve geri dönüşü olmayacak
    Robot platformlarının önünde en fazla birkaç yineleme kaldı

    • Ne demek istediğini pek anlayamadım. Prompt engineering bir dönem iyi sonuç almak için önemliydi, ama yinelemeler ilerledikçe giderek daha az önemli hâle geliyor
    • Ya da yapay zekânın istenen davranışı çok basit bir dille tarif edip, belirli ünlü bir karakteri referans olarak gösterdiğinizde geri kalan zor işi kendisinin halledeceği noktaya da gelebiliriz

  • 1972 yapımı Silent Running filmindeki küçük işçi robotları hatırlayan var mı merak ediyorum
    https://www.imdb.com/title/tt0067756/?ref_=fn_al_tt_1
    O küçük dostlara neden duygusal olarak bağlandığımı bilmiyorum. Duygularını gösteren görünür bir araçları da yoktu. Sadece sessizce ve özenle işlerini yapıyorlardı
    Yine de tuhaf biçimde insanın içine dokunuyorlardı ve filmin sonlarına doğru yok edildikleri sahne epey yürek burkucuydu

    • İsimleri Huey, Dewey ve Louie’ydi; Disney karakteri Donald Duck’ın yeğenlerinin adlarından alınmıştı
      Film, özel efektlere katkılarıyla da ünlü Douglas Trumbull tarafından yapılmıştı
      https://en.wikipedia.org/wiki/Douglas_Trumbull

  • Neden bilmiyorum ama bu robotun bir adının olmaması, ya da makalede adının anılmaması, kafama takılıyor

    • Makaleye göre bu robot karakterin henüz resmî bir adı yok ve Disney de onu nerede göreceğimizi söylemeye henüz hazır değilmiş. Yine de görünüşüne ve çıkardığı seslere bakınca tahmin yürütülebileceği söyleniyor