La firma de inteligencia artificial respaldada por Alphabet estĂĄ utilizando juegos virtuales para ayudar a que sus creaciones digitales se muevan mĂĄs como humanos.
por AMIT KATWALA
EL INTENTO DE DEEPMIND DE enseñar a una IA a jugar fĂștbol comenzĂł con un jugador virtual retorciĂ©ndose en el suelo, por lo que clavĂł al menos un aspecto del juego desde el inicio.Â
Pero precisar la mecĂĄnica del hermoso juego, desde conceptos bĂĄsicos como correr y patear hasta conceptos de orden superior como el trabajo en equipo y las entradas, resultĂł mucho mĂĄs desafiante, como lo demuestra una nueva investigaciĂłn de la firma de inteligencia artificial respaldada por Alphabet. El trabajo, publicado esta semana en la revista Science Robotics , puede parecer frĂvolo, pero aprender los fundamentos del fĂștbol algĂșn dĂa podrĂa ayudar a los robots a moverse por nuestro mundo de formas mĂĄs naturales y humanas.

âPara ‘resolver’ el fĂștbol, ââhay que resolver muchos problemas abiertos en el camino hacia la inteligencia artificial general [AGI]â, dice Guy Lever, cientĂfico investigador de DeepMind. “EstĂĄ el control del cuerpo humanoide completo, la coordinaciĂłn, que es realmente difĂcil para AGI, y en realidad dominar el control motor de bajo nivel y cosas como la planificaciĂłn a largo plazo”.
Una IA tiene que recrear todo lo que hacen los jugadores humanos, incluso las cosas en las que no tenemos que pensar conscientemente, como precisamente cĂłmo mover cada extremidad y mĂșsculo para conectarse con una pelota en movimiento, tomando cientos de decisiones por segundo. El tiempo y el control necesarios incluso para los movimientos mĂĄs bĂĄsicos pueden ser sorprendentemente difĂciles de precisar, como recordarĂĄ cualquiera que haya jugado alguna vez al juego de navegador QWOP . âHacemos eso sin pensarlo, pero ese es un problema realmente difĂcil para la IA, y no estamos muy seguros de cĂłmo lo hacen los humanosâ, dice Lever.
Los agentes humanoides simulados de DeepMind se modelaron en humanos reales, con 56 puntos de articulaciĂłn y un rango de movimiento limitado, lo que significa que no podĂan, por ejemplo, rotar la articulaciĂłn de la rodilla en ĂĄngulos imposibles al estilo de Zlatan Ibrahimovic. Para empezar, los investigadores simplemente les dieron a los agentes una meta (correr, por ejemplo, o patear una pelota) y les permitieron descubrir cĂłmo llegar allĂ mediante ensayo y error y aprendizaje por refuerzo, como se hacĂa en el pasado cuando los investigadores enseñó a humanoides simulados a sortear carreras de obstĂĄculos (con resultados cĂłmicos y poco naturales).
âEsto realmente no funcionĂłâ, dice Nicolas Heess, tambiĂ©n cientĂfico investigador de DeepMind y uno de los coautores del artĂculo con Lever. Debido a la complejidad del problema, la gran variedad de opciones disponibles y la falta de conocimiento previo sobre la tarea, los agentes realmente no tenĂan idea de por dĂłnde empezar, de ahĂ las contorsiones y contracciones.
Entonces, en cambio, Heess, Lever y sus colegas usaron primitivas motoras probabilĂsticas neurales (NPMP), un mĂ©todo de enseñanza que empujĂł el modelo de IA hacia patrones de movimiento mĂĄs parecidos a los humanos, con la expectativa de que este conocimiento subyacente ayudarĂa a resolver el problema de cĂłmo moverse por el campo de fĂștbol virtual. âBĂĄsicamente sesga su control motor hacia un comportamiento humano realista, movimientos humanos realistasâ, dice Lever. âY eso se aprende de la captura de movimiento, en este caso, actores humanos jugando al fĂștbolâ.
Esto âreconfigura el espacio de acciĂłnâ, dice Lever. Los movimientos de los agentes ya estĂĄn restringidos por sus cuerpos y articulaciones similares a los humanos que solo pueden doblarse de ciertas maneras, y estar expuestos a datos de humanos reales los restringe aĂșn mĂĄs, lo que ayuda a simplificar el problema. âHace que las cosas Ăștiles sean mĂĄs fĂĄciles de descubrir por ensayo y errorâ, dice Lever. NPMP acelera el proceso de aprendizaje. Se debe lograr un “equilibrio sutil” entre enseñar a la IA a hacer las cosas de la manera en que las hacen los humanos y, al mismo tiempo, darle suficiente libertad para descubrir sus propias soluciones a los problemas, que pueden ser mĂĄs eficientes que las que se nos ocurren a nosotros mismos. .
El entrenamiento båsico fue seguido por ejercicios para un solo jugador: correr, driblar y patear la pelota, imitando la forma en que los humanos pueden aprender a jugar un nuevo deporte antes de sumergirse en una situación de partido completo. Las recompensas de aprendizaje por refuerzo eran cosas como seguir con éxito un objetivo sin el balón o driblar el balón cerca de un objetivo. Este plan de estudios de habilidades fue una forma natural de desarrollar tareas cada vez mås complejas, dice Lever.
El objetivo era alentar a los agentes a reutilizar las habilidades que podrĂan haber aprendido fuera del contexto del fĂștbol dentro de un entorno de fĂștbol, ââpara generalizar y ser flexibles al cambiar entre diferentes estrategias de movimiento. Los agentes que habĂan dominado estos ejercicios fueron utilizados como maestros. De la misma manera que se alentĂł a la IA a imitar lo que habĂa aprendido de la captura de movimiento humano, tambiĂ©n se la recompensĂł por no desviarse demasiado de las estrategias que los agentes docentes usaron en escenarios particulares, al menos al principio. âEste es en realidad un parĂĄmetro del algoritmo que se optimiza durante el entrenamientoâ, dice Lever. âCon el tiempo, en principio, pueden reducir su dependencia de los maestrosâ.
Con sus jugadores virtuales entrenados, era hora de un poco de acciĂłn en los partidos: comenzando con juegos de 2 contra 2 y 3 contra 3 para maximizar la cantidad de experiencia que los agentes acumularon durante cada ronda de simulaciĂłn (e imitando cĂłmo los jugadores jĂłvenes comienzan con juegos pequeños en la vida real). ). Los aspectos mĂĄs destacados , que puedes ver aquĂ, tienen la energĂa caĂłtica de un perro persiguiendo una pelota en el parque: los jugadores no corren sino que tropiezan hacia adelante, perpetuamente a punto de caer al suelo. Cuando se marcan goles, no se debe a movimientos de pase intrincados, sino a despejes prometedores y rebotes similares a los de un futbolĂn en la pared trasera.
Sin embargo, aunque en los juegos los agentes fueron recompensados ââââsolo por marcar goles, los investigadores rĂĄpidamente vieron que comenzaban a surgir propiedades como el trabajo en equipo. âAl comienzo del entrenamiento, todos los agentes simplemente corrĂan hacia el balĂłn y, en algĂșn momento, despuĂ©s de unos dĂas, veĂamos que los agentes se daban cuenta de que uno de sus compañeros de equipo tenĂa el control del balĂłn y se daba la vuelta. y correr por el campo, anticipando que su compañero de equipo intentarĂa anotar o tal vez pasar el balĂłnâ, dice Lever. Es la primera vez que se ve tal coordinaciĂłn y trabajo en equipo en una IA tan compleja y de acciĂłn rĂĄpida. âEse es uno de los avances que me interesaâ, dice Lever.
ÂżEn cuanto al punto de todo esto? No se trata de dominar la Copa Mundial de Robots ; Heess estĂĄ trabajando para imbuir algunas de las habilidades de nivel inferior que los agentes han aprendido en los robots fĂsicos para que se muevan de manera mĂĄs “segura y natural” en el mundo real. Eso no es solo para que no asusten a los humanos que interactĂșan con ellos, sino tambiĂ©n porque los movimientos irregulares y nerviosos que puede producir el aprendizaje por refuerzo no estructurado podrĂan dañar a los robots que no estaban optimizados para moverse de esa manera, o simplemente desperdiciar energĂa. .
Todo es parte del trabajo sobre la “inteligencia incorporada”, la idea de que se podrĂa requerir una inteligencia artificial general para moverse por el mundo en algĂșn tipo de forma fĂsica, y que la naturaleza de esa forma podrĂa determinar la forma en que se comporta. âEs interesante tanto en mundos simulados, que presentan cada vez mĂĄs simulaciones basadas en la fĂsica, como para desarrollar mĂ©todos para el aprendizaje de robotsâ, dice Heess.
Eventualmente, estos jugadores digitales un poco cĂłmicos podrĂan ayudar tanto a los robots como a los avatares del metaverso a moverse en formas que parecen mĂĄs humanas, incluso si nunca nos ganarĂĄn en el fĂștbol. âEl fĂștbol no es realmente un objetivo final en sĂ mismoâ, dice Lever. âHay muchas cosas que debes resolver para llegar allĂâ.
Amit Katwala es escritor sĂ©nior en WIRED y se especializa en largometrajes, ciencia y cultura. Se graduĂł en la Universidad de Oxford con una licenciatura en psicologĂa experimental y es autor de dos libros: The Athletic Brain , sobre el auge de la neurociencia en el deporte, y WIRED… Leer mĂĄs
Fuente: https://www.wired.com/story/alphabet-deepmind-ai-humanoids-soccer-camp/