Facebook entrenará robots para sacar la basura y descargar el lavavajillas
Facebook anunció en el verano de 2021 un nuevo paso en el camino de la empresa hacia lo que denomina «embodied AI», una tecnología que algún día permitirá a los robots realizar tareas cotidianas, como llenar la nevera con productos o sacar la basura.
La compañía presentó Habitat 2.0, una actualización de su plataforma de simulación de entornos domésticos que permite a los investigadores entrenar a sus robots a gran velocidad en entornos virtuales que reproducen con máxima precisión los detalles más pequeños con los que las máquinas pueden encontrarse en condiciones normales (por ejemplo, en una cocina o en un salón).
Al permitir que los robots se desplacen libremente por los entornos virtuales simulados de Habitat, los investigadores obtienen un evidente ahorro de dinero y tiempo en comparación con su entrenamiento en condiciones reales. Facebook espera que la plataforma acelere el desarrollo de robots auxiliares que ayuden a las personas con las tareas del hogar.
Durante muchos años, Facebook ha trabajado en el impulso de la «embodied AI», que se centra en entrenar robots universales para que puedan desplazarse por el mundo real junto a las personas, reaccionando a entornos desconocidos previamente o a objetos inesperados que se encuentran en su camino.
Esto podría significar que los robots domésticos sean capaces de llevar objetos a sus propietarios cuando se lo pidan y de cargar el lavavajillas. Sin embargo, también abriría la puerta a tecnologías más serias, como un robot guía que ayude a las personas con discapacidad visual a caminar al aire libre. Para ayudar a las máquinas a realizar tareas útiles en el mundo real, es necesario proporcionarles experiencia en cientos de entornos reales distintos, con juguetes infantiles esparcidos por el suelo y esquinas de alfombras dobladas.
Ahí es donde la simulación puede cambiar las reglas del juego. Los científicos de Facebook creen que, en lugar de trasladar un robot físico a distintos pisos, casas y oficinas durante largos meses y años, un enfoque mucho más pragmático consiste en exponer la IA a entornos virtuales para acelerar el entrenamiento. Hace dos años, la empresa presentó la primera versión de Habitat, que incluía el conjunto de datos Replica, una recopilación de 18 escaneos 3D de espacios (desde salas de conferencias de oficinas hasta casas de dos plantas).
Replica era una biblioteca de escenarios ultrarrealista que mostraba algunos de los detalles más finos de cada lugar, desde reflejos en espejos hasta texturas de alfombras. Sin embargo, se trataba de un conjunto de datos estático, lo que significa que el robot podía desplazarse por el espacio virtual, pero no podía interactuar con ninguno de los objetos.
Con Habitat 2.0, la compañía se propuso resolver este problema. Ahora los robots no solo pueden moverse por los entornos virtuales de la nueva plataforma, sino también interactuar con los objetos que podrían encontrar en una cocina normal, en un comedor o en otro espacio de uso habitual para las personas.
«Gracias a este nuevo conjunto de datos y a la plataforma, los investigadores de IA pueden ir más allá de la simple creación de agentes virtuales en entornos tridimensionales estáticos y acercarse a la creación de robots que puedan realizar de forma sencilla y fiable tareas útiles, como llenar la nevera, cargar el lavavajillas o entregar objetos cuando se les pida»
Replica también recibió una actualización llamada ReplicaCAD, que permite desplazar y manipular objetos. ReplicaCAD es el resultado de más de 900 horas de trabajo de artistas 3D, que crearon 111 diseños únicos de espacios habitables, incluidos 92 objetos. Se prestó especial atención a la composición del material, la geometría y la textura de los objetos, así como a si los objetos tienen mecanismos especiales, como puertas de frigoríficos que se abren y cierran.
Los artistas llegaron a recrear desorden realista como utensilios de cocina, libros y muebles. La plataforma todavía está lejos de ser perfecta: por ejemplo, ReplicaCAD no admite dinámicas no rígidas, como líquidos, telas y cuerdas, y tampoco incluye reconocimiento sonoro ni táctil. No obstante, Habitat 2.0 permite a los robots realizar virtualmente muchas tareas, desde poner la mesa y limpiar la nevera hasta ordenar la casa y otras labores domésticas habituales.
Facebook no es la única empresa interesada en la simulación virtual de la «embodied AI». Por ejemplo, en 2021 el Allen Institute de Seattle lanzó ManipulaTHOR, una compleja mano virtual de robot capaz de manipular objetos en más de 100 entornos simulados. Sin embargo, Facebook puede sumar puntos en esta competencia, ya que la velocidad de Habitat 2.0 es el doble que la de la mayoría de simuladores 3D disponibles actualmente para los investigadores.
«Esta velocidad reduce considerablemente el tiempo, lo que permite a los investigadores llevar a cabo experimentos que normalmente requieren más de seis meses, en tan solo dos días. La reducción del tiempo de los experimentos permitirá a los investigadores probar nuevas ideas mucho más rápido y con más frecuencia, lo que supondrá completar más simulaciones y allanará el camino para un mayor progreso en este campo»
El equipo de investigación de Facebook aún tiene un largo camino por recorrer antes de que Habitat alcance todo su potencial. La velocidad, por supuesto, siempre se puede mejorar, pero queda otra tarea clave: unir distintas cosas. Aunque hoy en día a los robots se les puede enseñar habilidades individuales, como recoger, instalar o abrir un cajón, todavía hay que enseñarles a realizar muchas de estas tareas y a encadenarlas sin acumular errores, lo que sigue limitando considerablemente la utilidad de la tecnología.
Facebook también pretende ampliar ReplicaCAD e incluir más espacios habitables que reflejen diferentes culturas y tipos de objetos. Con este fin, la compañía abrió Habitat a recursos 3D de terceros y anunció una asociación con Matterport, empresa especializada en datos espaciales.
