Роботизированная рука после двух минут самостоятельного обучения смогла воспроизвести на пианино незнакомую мелодию, услышав ее всего один раз. В будущем аналогичная технология станет основой экзоскелетов и систем реабилитации для людей с нарушениями двигательных функций, считают ученые из университета Южной Калифорнии.
Роботизированная «Рука музыканта» осваивает новые навыки без длительного программирования и больших массивов обучающих данных. Вместо этого робот экспериментирует с движениями, анализирует результат и постепенно подбирает правильные действия — примерно так же, как ребенок учится управлять собственным телом.
Во время эксперимента роборука в течение двух минут случайным образом нажимала клавиши пианино и сопоставляла движения со звуками. После такой подготовки система услышала неизвестную ей ранее мелодию примерно из 30 нот и с первой попытки воспроизвела ее без дополнительных подсказок и исправлений.
Устройство использует четыре пальца с сухожильным приводом и небольшие электродвигатели, которые имитируют механику человеческой кисти. Нейронная сеть анализирует звучание мелодии и преобразует его в команды для двигательной системы.
Во время испытаний два музыкальных эксперта вслепую сравнили исполнение робота и четырех пианистов. В некоторых случаях они не смогли определить, кто играет произведение — человек или машина.
Авторы работы считают, что такой подход найдет применение далеко за пределами музыки. По их мнению, технология поможет создавать экзоскелеты для пациентов с болезнью Паркинсона, роботизированных помощников для восстановления после инсульта и системы домашней реабилитации, которые адаптируются к особенностям движений конкретного человека.
Руководитель исследования Франсиско Валеро-Куэвас пояснил, что подобные устройства смогут изучать индивидуальную манеру движений пользователя, а затем помогать ему сохранять или восстанавливать утраченные навыки по мере развития заболевания или после травмы.
