Bij een AI-experiment spelen robots met katten

Wie heeft er nog nooit gelachen om een ​​video met katten en robotstofzuigers? Omdat het experiment Kat Royale besloot in te gaan tegen de logica van kattenvideo's op internet en robots dagenlang met katten te laten spelen! De installatie biedt een fascinerende ervaring waarin de interactie tussen katten en technologie wordt onderzocht. Samenwerking tussen computerwetenschappers bij Universiteit van Nottingham en groepsartiesten Blast Theory resulteerde in een unieke tentoonstelling die het publiek boeide op het World Science Festival in Brisbane, Australië. Het project, dat nu op tournee is, biedt een innovatief inzicht in de interactie tussen dieren en machines, waarbij de complexiteit van de relaties tussen mens, dier en technologie wordt benadrukt.

De interactie tussen de katten en de robot in de installatie bleek boeiend entertainment. Jij video's uitgebracht op het YouTube-kanaal van het project won de Webby-onderscheiding en een glimp bieden van de leuke momenten tussen de katten en de robot, terwijl het artikel dat de ontwikkeling van het project beschrijft ook werd bekroond op de CHI'24, dat een diepgaande analyse biedt van de resultaten en wetenschappelijke ontdekkingen van dit baanbrekende experiment. Kat Royale vertegenwoordigt een gedurfde stap in het verkennen van de grenzen tussen dierenleven en technologie, waardoor nieuwe perspectieven worden geopend voor toekomstig onderzoek en interactieve ervaringen.

Cat Royale-experiment

Het snijvlak tussen technologie en dierenwelzijn is een groeiend veld van onderzoek en innovatie. En in die zin het project Kat Royale presenteert zichzelf als een geweldig voorbeeld van convergentie tussen technologie en dieren, met als doel de interactie tussen katten en robots, kunstmatige intelligentie (AI) en omgevingen te onderzoeken die zijn ontworpen voor het wederzijdse voordeel van alle betrokken partijen.

Het katten- en robotexperiment begon met een verkennende workshopfase, waarin experts op het gebied van diergedrag, ontwerpers en ingenieurs samenwerkten om ervoor te zorgen dat de robotinstallatie en het ontwerp rekening hielden met het welzijn van de katten. Deze eerste fase was cruciaal om de natuurlijke behoeften van de katachtigen te begrijpen en hoe ze in een kunstmatige omgeving konden worden geïntegreerd.

We moesten te allen tijde het welzijn van de dieren waarborgen en er tegelijkertijd voor zorgen dat de interactieve installatie het (menselijke) publiek over de hele wereld aansprak. Hierbij moesten veel elementen in overweging worden genomen, waaronder het ontwerp van de behuizing, de robot en de onderliggende structuur ervan. systemen, de verschillende rollen van de betrokken mensen en natuurlijk de selectie van katten.

Eike Schneiders, deelnemer aan het Nottingham Mixed Reality Lab.

Op basis van de discussies uit deze workshops begon het team met de bouw van de hoofdinstallatie van de Kat Royale: een gepersonaliseerd verblijf bedoeld om zes uur per dag, gedurende twaalf dagen, door drie katten te worden bewoond. De katten die werden geselecteerd om deel te nemen waren Ghostbuster, Clover en Pumpkin – een vader en twee kinderen, geselecteerd om een ​​comfortabele gezinsdynamiek binnen het verblijf te garanderen. Het ontwerp van de behuizing is ontworpen om een ​​“kattenutopie” te creëren door een verscheidenheid aan elementen aan te bieden, zoals zitstokken, looppaden, holen, krabpalen, drinkfonteinen, voerstations, een ballenbaan en strategisch geplaatste kattenbakken.

Gedurende de periode van twaalf dagen bleven de katten zonder noemenswaardige incidenten in de omheining. Ze vertoonden geen tekenen van overmatige stress en raakten niet gewond, wat aangeeft dat de omgeving goed was ontworpen om aan hun behoeften te voldoen. Bovendien toonden de katten vrijwillig interesse in interactie met de robotarm die door het project werd aangeboden, door deel te nemen aan spelletjes en activiteiten die speciaal voor hen waren ontworpen. Zorgvuldige observaties van de lichaamstaal van de katachtigen tijdens deze kat-robotinteracties bevestigden dat ze van de ervaring genoten.

Het team achter de Kat Royale creëerde niet alleen een fysieke omgeving die geschikt was voor katten, maar ontwikkelde ook AI die getraind was om game-ervaringen te personaliseren op basis van de individuele voorkeuren van de dieren. Dit toont aan dat we niet alleen rekening willen houden met het technische aspect van de interactie tussen mens en machine, maar ook met het welzijn en de individualiteit van de betrokken dieren.

Het creëren van een systeem met meerdere soorten – waarin rekening wordt gehouden met katten, robots en mensen – vereist meer dan alleen het ontwerpen van de robot… We moesten te allen tijde het welzijn van de dieren garanderen en er tegelijkertijd voor zorgen dat de interactieve installatie het publiek (de mens) overal ter wereld boeide. wereld. Hierbij moesten veel elementen in overweging worden genomen, waaronder het ontwerp van de behuizing, de robot en de onderliggende structuur ervan, systemen, de verschillende rollen van de betrokken mensen en natuurlijk de selectie van de katten.

Steve Benford, hoogleraar computerwetenschappen aan de Universiteit van Nottingham en leider van Cat Royale-onderzoek.

Het project Kat Royale werd onlangs gepresenteerd op de jaarlijkse conferentie Computer-mens (CHI'24), waar hij de prijs voor beste artikel ontving. Erkenning van dit werk benadrukt het belang om niet alleen naar de technologie zelf te kijken, maar ook naar de context waarin deze opereert en naar de interacties tussen verschillende soorten en agentia. Het is vermeldenswaard dat het project Kat Royale wordt gefinancierd door de Trustworthy Autonomous Systems Hub.

Hoe de robot werkt

Centraal in het project Kat Royale, een innovatief initiatief dat robotica, kunstmatige intelligentie (AI) en interieurontwerp combineert om een ​​verrijkende en stimulerende omgeving voor katten te creëren, is de robotarm Kino Gen3 lite, een geavanceerd apparaat dat is ontworpen om op een autonome en gepersonaliseerde manier met katten te communiceren.

het team van Kat Royale koos deze robot vanwege zijn precisie en veelzijdigheid. De software die bij de arm hoort, werd getraind met behulp van een enorme database met meer dan 7.000 kattenvideo's. Door deze training kon de robot een verscheidenheid aan kattengedrag leren en inzicht krijgen in de voorkeuren van katten bij verschillende soorten activiteiten.

Van geautomatiseerde kattenluiken en voerbakken tot robotstofzuigers: robots en AI worden steeds meer een onderdeel van het leven van onze katten. Via dit project wilden we onderzoeken hoe we het konden ontwerpen om hun leven en onze relaties met hen te verrijken en ervoor te zorgen dat het betrouwbaar is.

Steve Benford, hoogleraar computerwetenschappen aan de Universiteit van Nottingham en leider van Cat Royale-onderzoek.

De robot was uitgerust met een beslissingsmotor, waardoor hij de autonomie kreeg om voor elke kat specifieke activiteiten voor te stellen. Deze beslissingsmachine is essentieel voor het identificeren en selecteren van de activiteiten waar elke individuele kat waarschijnlijk het meeste plezier aan beleeft. De activiteiten omvatten onder meer het slepen van een muisvormig speeltje over de vloer, het optillen van een gevederde vogel in de lucht en het aanbieden van lekkernijen aan de katten om te eten.

Hoewel de robot autonomie had om activiteiten voor te stellen, werd de uitvoering van de bewegingen bestuurd door een menselijke operator met behulp van een interfacebesturingssysteem. Met dit systeem kon de operator de robot instrueren nauwkeurige bewegingen uit te voeren, waardoor de veiligheid en het welzijn van de katten tijdens interacties werd gewaarborgd. De tweevingerige grijper van de robotarm is aangepast met 3D-geprinte accessoires, waardoor de robot een verscheidenheid aan kattenspeeltjes en accessoires kan manipuleren. Deze accessoires zijn ontworpen om veilig en aantrekkelijk te zijn voor katten, waardoor de effectiviteit van interacties wordt vergroot.

De eerste observaties waren positief: de katten hadden interactie met de arm van de robot, speelden met het aangeboden speelgoed en leken te genieten van de interacties, waarbij ze hem soms zelfs fysiek uitdaagden met touwtrekken. De diepere vragen die het project oproept over de voordelen en betrouwbaarheid van AI zijn belangrijk. De gegevens die we uit dit soort projecten verzamelen, kunnen ons helpen te informeren over de manier waarop AI-producten worden ontworpen om ervoor te zorgen dat ze gunstig zijn voor alle gebruikers, zowel dieren als mensen, terwijl ze ook het publiek betrekken bij het onderzoeken van de gevolgen ervan op de lange termijn.

Steve Benford, hoogleraar computerwetenschappen aan de Universiteit van Nottingham en leider van Cat Royale-onderzoek.

Het team trainde vervolgens een IA om de voorkeuren van katten te analyseren met betrekking tot verschillende spellen en activiteiten. De AI volgde de reacties van de katten tijdens spelsessies en leerde welke activiteiten elke kat het leukst vond. Dit aanpassingsvermogen was cruciaal om katten betrokken en gelukkig te houden. Naast techniek en AI omvatte het katten- en robotexperiment een zorgvuldig interieurontwerp om een ​​veilige en stimulerende omgeving voor de katten te creëren. De ruimte is zo ontworpen dat katten de robot kunnen observeren en comfortabel kunnen benaderen.

In samenwerking met Blast Theoryheeft het onderzoeksteam waardevolle inzichten verworven in het ontwerp van robots en hun interacties met dieren. Deze samenwerking maakte een diepgaande studie mogelijk van hoe robots kunnen worden gebruikt om het welzijn van katten te verbeteren, door activiteiten aan te bieden die tegemoetkomen aan hun natuurlijke behoeften aan spel en mentale stimulatie.

Interactie tussen katten en robot

Het project Kat Royale presenteerde een innovatieve en gedetailleerde interactie tussen katten en een robot, waarbij gebruik werd gemaakt van geavanceerde technologie om een ​​stimulerende en verrijkende omgeving voor katten te creëren. Deze interactie werd zorgvuldig gemonitord en geëvalueerd om het welzijn van de katten en de effectiviteit van de door de robot voorgestelde activiteiten te garanderen. Elke interactie tussen de kat en de robot werd geëvalueerd op basis van een ‘geluksscore’.

Bij deze score werd rekening gehouden met de mate van betrokkenheid, lichaamstaal en andere gedragskenmerken van de kat. Er werden acht camera’s geïnstalleerd om de activiteiten van de katten en de robot continu te monitoren. De vastgelegde beelden werden geremixt en gemonteerd tot dagelijkse video's die op YouTube werden uitgelicht, wat uiteindelijk culmineerde in een acht uur durende film die een uitgebreid overzicht bood van interacties in de loop van de tijd.

Op de negende dag van het experiment betrok de robot bijvoorbeeld de katten Pumpkin, Ghostbuster en Clover in een spel met een gevederde helikopter. Pumpkin viel het speelgoed als eerste aan, gevolgd door Ghostbuster, terwijl Clover toekeek. Pumpkin verloor snel zijn interesse, maar Ghostbuster bleef enkele minuten spelen voordat de robot het speelgoed terug op de plank legde.

Tijdens de interacties deden zich enkele uitdagingen voor die menselijke tussenkomst vereisten. Bij één incident kreeg de robot de opdracht een speeltje met veren aan te bieden aan Pumpkin, die een bijzondere voorkeur voor dit speeltje had. De robot verplaatste het speelgoed naar het midden van de kamer, maar kwam uiteindelijk in botsing met een kogellopend buizensysteem. De menselijke operator moest de kill-schakelaar activeren om te voorkomen dat hij de robot zou beschadigen of de katten zou verwonden. Om dit probleem op te lossen, heeft het team in toekomstige sessies het touw van het speelgoed ingekort.

Om het comfort en de veiligheid van de katten te garanderen, werden vanaf het begin van het project dierenwelzijnsdeskundigen betrokken. Deze experts hielden het gedrag van de katten voortdurend in de gaten en gaven begeleiding om de activiteiten en de omgeving waar nodig aan te passen. Hoewel de katten in het project waardering toonden voor de robot Kat Royalezijn niet alle interacties tussen dieren en robots positief. Zo kunnen geleidehonden voor blinden en slechtzienden in de war raken door bezorgrobots, en kunnen robotgrasmaaiers negatieve gevolgen hebben voor egels. Deze vergelijkingen benadrukken het belang van een zorgvuldig ontwerp en een gedetailleerde afweging van de behoeften en het gedrag van dieren.

Het project Kat Royale liet zien hoe technologie kan worden gebruikt om gepersonaliseerde en verrijkende ervaringen voor katten te creëren. De interactie tussen de katten en de robot werd minutieus gepland en gemonitord, wat resulteerde in waardevolle inzichten in het gedrag van katten en het robotontwerp. De combinatie van robotica, kunstmatige intelligentie en interieurontwerp is effectief gebleken bij het bieden van een veilige en stimulerende omgeving voor katten, terwijl ook de complexiteit van het integreren van robots in thuisomgevingen wordt onthuld. Dit project biedt een veelbelovend model voor toekomstige robotica-toepassingen in de dierenverzorging en mogelijk andere gebieden van mens-robot-interactie.

Lees meer over Cat Royale en ander nieuws op Showmetech-TRIO:

Zie ook:

Fontes: Arstechica, Kat Royale e EurekAlert

Beoordeeld door Glaucon Vital op 21-5-24.