„Zajímá nás, co musí obsahovat umělý mozek, aby se dokázal chovat podobně jako ten dětský,“ vysvětluje Matěj Hoffmann, který řídí Laboratoř humanoidní robotiky na katedře kybernetiky FEL ČVUT. Jak se malým dětem utváří vnímání těla a vztah příčina–následek? To je zásadní otázka, na niž badatelé z FEL nyní hledají odpověď. Pomáhá jim iCub, který se stal hlavním hrdinou, s nímž nyní simulují klasický experiment americké psycholožky Carolyn Rovee-Collierové. Většina dospělých lidí totiž nemá podle některých psychologů vzpomínky na nic z doby před druhým či třetím rokem svého života. Rané vjemy zahrnují pocit plynutí času, ten ale umějí děti vnímat až mnohem později.
Údajné vzpomínky, bez ohledu na jasnost, v této době vznikají často na základě cizího svědectví. Zmiňovaný experiment Carolyn Rovee-Collierové je spjat s postýlkou, nad kterou je zavěšena hračka. Ta je propojena s končetinou dítěte. To se tak učí, že může vlastním pohybem ovlivnit své okolí. Experti z FEL nyní dítě nahradili humanoidním robotem iCub. Zacházejí s ním však jako s příslovečným miminem. Uložili ho do postýlky vybavené jednoduchou hračkou, která se pohybuje, když robot jednou z končetin zatáhne za provázek. Pomocí umělé neuronové sítě se iCub učí rozpoznat, která z jeho končetin hýbe objektem. Začne ji aktivněji používat – stejně jako půlroční dítě. Výsledek experimentu představuje algoritmus, který napodobuje raný senzoricko-motorický vývoj.
Humanoidi a psychologové
„Cílem není jen vývoj robotů, ale i hlubší porozumění vývoji lidského poznání,“ sdělil Matěj Hoffmann. Na výzkumu se podílejí i psychologové, kteří oceňují přínos robotiky pro modelování vývoje dětí. „Experiment s robotem iCub nám dává jedinečnou možnost ověřit teoretické předpoklady vývojové psychologie na zcela kontrolovatelném systému,“ uvedl Sergiu T. Popescu, vývojový psycholog působící ve výzkumné skupině FEL ČVUT. Nejde jen o uzavřený experiment omezený na špičkové vědecké pracoviště, jeho rozsah je o poznání širší. „Díky robotickému modelu můžeme lépe pochopit, jak se dítě učí rozlišovat, že jeho pohyb ovlivňuje svět,“ zdůraznil Popescu. Vědci upozorňují, že jde o zásadní okamžik ve vývoji, kdy si dítě poprvé uvědomuje, že svým vlastním jednáním může měnit své okolí. První poznatky týmu z FEL ČVUT vycházejí ze simulovaného prostředí, kde je robotické dítě zjednodušeno na přímé propojení neuronů s pohybem virtuálních končetin. „Výzkum přináší první podrobný výpočetní model, který napodobuje klíčový mechanismus dětského poznání. Simulace mobilního paradigmatu (základního východiska, pozn. red. ) ukazuje, že robot se dokáže naučit pohybovat specificky tou končetinou, která způsobuje odezvu,“ uvádějí vědci. Model poskytuje důkaz, že základní mechanismy učení, jakými jsou překvapení nebo motivace k objevování, mohou vzniknout bez vnějších odměn, čistě z vnitřních pohnutek. Výzkum chtějí experti dále prohlubovat. „Rozvíjet jej chtějí o faktory, jako je nuda, pozornost nebo více typů podnětů. Tento přístup otevírá nové možnosti nejen pro vývoj autonomních robotů, ale i pro výzkum raného vývoje poznání u dětí,“ řekl Radovan Suk z FEL.
Robotický ráj
Testování humanoidního robota zajišťuje užitečný způsob, jak ověřit algoritmy, které umožňují robotům pohyb a objevování. Takové experimenty mohou pomoci vytvořit roboty, kteří se učí podobně jako děti, skrze aktivní zkoumání a vnímání souvislostí mezi svými činy a jejich následky. Neznamená to ale ještě, že by roboti převzali roli lidí. iCub je humanoidní robot navržený Italským technologickým institutem (IIT) pro výzkum poznání a interakce s prostředím. Měří něco přes jeden metr, velikostně odpovídá čtyřletému dítěti. Jeho tělo ovládá 53 elektromotorů. Vnímá svět prostřednictvím dvou kamer, očí, mikrofonů sluchu a tisíců dotykových senzorů. To vše je zabudováno v tzv. elektronické kůži. Cena jednoho humanoida vyjde na zhruba 250 tisíc eur (cca 6,35 milionu korun, pozn. red.).