人群的力量。 芝加哥如何开发垃圾机器人-河流清洁员



如果今年夏天沿着芝加哥河两岸散步,您会发现一些不寻常的东西。 在鸭子,天鹅,鱼,稀有的海狸和水獭中,一个小型机器人会不时游动。 与小筏一样,他会懒洋洋地在河上走来走去,收集河面上所有的东西。 这款Thrashbot是总部位于芝加哥的初创企业Urban Rivers的创举,该组织汇集了环保主义者,机器人技术人员和其他专业人员,以清理城市河流中的垃圾并帮助居民。


从外观上看,Thrashbot看起来像是一个“水伦巴”,可以自主(或无意间)选择一条路径,而前方仍​​然有污染。 他像伦巴舞一样独自走动! 但实际上事实恰恰相反。 机器人不会自行选择方向,它随时可以由大约4,383,810,342人(全球互联网用户)之一控制。


可以访问互联网的每个人都可以登录Urban Rivers网站,并在两分钟内成为机器人驾驶员。 该公司的目标是让一个人此时找到垃圾并加以抓取,理想情况下还应将其带到河岸附近的特殊容器中,然后从那里将其清除。 因此,对河流的清洁不是一种虚拟的活动,“有人在某处从事”,而是一种非常实际的职业,您可以身体参与其中,同时又不会污染您的手。




项目经理之一尼克·韦斯利(Nick Wesley)说:


最终,大多数人生活在互联网连接良好的地方。 建造我们的机器人所需的技术并不比廉价无人机中的技术复杂。 您可以以相当小的延迟流式传输视频,并且可以以这种速度对其进行控制。 对大自然的好处(有趣了几分钟)给人的感觉是,今天您做了一些有用的事情,还有其他需要做的事情。


Thrashbot建设


开发可管理的垃圾箱以清理城市河流的想法是两年前提出的。 2017年6月,Urban Rivers在同一条芝加哥河上成功创建了“ 浮动花园 ”,以帮助动物返回其自然栖息地。 不幸的是,团队意识到这些花园很快被垃圾堆​​满了。 为了解决这个问题,他们开始邀请志愿者,他们像往常一样早上去河边,手工收集或多或少的大垃圾。 效率非常低,主要是由于河流的不规则流动。




有时人们早上到岸上去,没有垃圾可以收集。 然后整个过程发生了变化,很快这个地方到处都是垃圾。 我们意识到,这里我们需要一个不断包含的解决方案。 这样,垃圾就可以随流一起实时清理。

这个想法的开始出现了,但是团队并不知道如何使机器人发现并收集污染物。 近年来,计算机视觉和图像识别技术取得了长足的进步,但是要让机器人确定“垃圾”的概念仍然不容易。 垃圾是一个非常抽象的概念。 事实证明,到目前为止,只有人才能将其与河流中的自然物体分开。 这样就形成了创建远程控制的“ rumba”的想法,可以由来自世界各地的用户试用。




第一个Thrashbot计划于本月底推出,它将在6月开始稳定运行。 然后,您可以尝试亲自试用它。 同时,最不耐烦的用户可以在装有需要收集的塑料鸭子的测试池(或称呼为“地下水实验室”)中进行在线演示 。 每个给定五分钟。 顺便说一下,这确实很有趣。




即使没有来自俄罗斯,该机器人的响应速度也非常快,而且易于控制,尽管没有发现组装好的鸭子(由于哈布拉效应,可能需要更长的时间才能等待转向机器人)。



人群力量


向公众寻求帮助以解决大问题的想法绝不是一个新想法。 1715年,数学家和天文学家埃德蒙·哈雷(Edmund Halley)(以哈雷彗星的名字命名)出版了一张地图,预测未来日食的时间和路径。 由于哈雷在日食期间只能处于一个物理位置,因此他发出了“对好奇者的要求”,并要求他们捕捉他们的位置以及日食时天空的样子,尤其要注意“完全黑暗的持续时间”。 第一次众包成功,并且从公众那里收集信息,哈雷创建了第二张甚至更准确的地图,这有助于预测1724年的日食。



哈雷日食地图

如今,技术使为Halley的方法增加真正的交互性成为可能。 人们不仅可以参与收集和传输信息的过程。 人们可以做更多有趣和多样化的工作,从而从过程中得到回报。 1991年,在哈雷提出倡议后将近300年,皮克斯工作室(Pixar Studios)的共同创始人劳伦·卡彭特(Lauren Carpenter)在计算机图形会议上进行了引人注目的演示广播。 他首先向参与者展示了人群的力量,并证明了观众的每个成员都可以用作解决问题的单独节点。


“问题”是让5000名会议参与者参加一场大型乒乓球比赛。 每个礼物都有一个球拍,一面绿色,一面红色。 在房间的中央,是一个大屏幕,就像在电影院里一样,放着经典的电子游戏,还有一台计算机,扫描观众,找出他们握着球拍的哪一侧-红色或绿色。 观众手中拿着的每把球拍都计为一票(上或下),并且在屏幕上击中的虚拟球根据这种民主的法律得以通过。 英国广播公司(BBC )也在2013年对该实验进行了升级。 球(或在本例中为鲨鱼)的移动相当缓慢,观察起来不是很有趣,但是在观众中并为实现共同目标而努力工作是相当不错的。



Loren Carpenter在SIGGRAPH-91上进行的实验

互联网将这种工作与人群融合在一起,并将其带入一个新的高度。 现在,您可以连接到该任务,而不仅仅是像Halley这样的数百人,而像Carpenter这样的不是5000人,而是任何数量,甚至数百万。 如此大规模的合作导致了Wikipedia,Linux的出现,甚至是超链接PageRank的出现,从而导致了Google的出现。 在群众力量的帮助下清除河流也应该是可以实现的。 这远远不是用这种方法可以解决的唯一问题。



与人畜共荣的救赎


克里斯·林特(Chris Lintott)是牛津大学的天体物理学教授 。 十二年前,他从事一个需要分析星系形状的项目。 但是,即使只占一小块空间,星系也太多了-数百万。 事实证明,与定义芝加哥河上的碎片的情况一样,迄今为止,人眼对银河类型的分类比机器对付的要好。 在对50,000个星系进行了分类之后,Lintott及其团队决定需要帮助。


我们创建了一个名为Galaxy Zoo的网站,并请公众-普通用户-帮助我们确定星系的类型。 您不需要知道什么是银河系,也不需要对天文学感兴趣。 您只是看到了图像中面前的东西,然后选择了看起来更像的东西。 人们对该网站表现出极大的兴趣,我们收到了数亿个分类。

结果,每个人都有机会成为高级太空发现的一部分。 一位来自丹麦的老师汉尼·范·阿克尔(Hanni van Arkel)甚至发现了一个难以理解的物体-她在网站上得到了看起来像绿色人物的东西,如果这是一个错误,她会在论坛上咨询,发烧友检查了这部分宇宙,确实有些奇怪。 现在,以老师的名义纪念的这个物体(很可能是气体的堆积,由类星体突出)被称为“ Hanni物体 ”。




好吧,对于克里斯·林特(Chris Lintott)来说,主要的事情是该项目取得了令人难以置信的成功:


其他研究人员开始与我们联系,他们根本无法应付他们的数据量。 从天文学到生物医学和社会学,每个人都需要以某种方式进行处理。

因此,林特特创建了类似“ Kickstarter”的研究平台-Zooniverse平台,科学家可以在平台上通过向公众寻求帮助来众包项目。 大约有100个项目正在研究中,对于有限数量的科学家来说太大了。



重力间谍

这样的项目Gravity Spy帮助天体物理学家识别出引力波,并将其与激光干涉仪收集的数据误差区分开。 普通用户目前拥有超过120万个分类。 另一个项目Wild Gabon估计非洲大草原的哺乳动物数量。 行星猎人号邀请人们使用来自NASA卫星的数据发现新的行星。 到目前为止,大约有一百个这样开放(在30万张已验证的图像中)。


Zooniverse的创始人Chris Lintott说:


我什至很难想象20年前没有人在其他恒星周围发现一颗行星。 现在,您只需使用Web浏览器即可完成此操作。

当艾尔玛飓风在2017年穿越加勒比群岛时,行星响应网络使用 Zooniverse绘制了该地区最精确的地图。 近六千名志愿者浏览了三十万张图像,以确定哪些道路被洪水淹没,哪些道路被阻塞以及还有哪些道路可以移动。 那里还报告了需要立即援助的难民团体。 事实证明,它是到达该区域的人道主义工作者的重要工具。



社区的胜利?


当然,众包并非万能药。 它并不总是解决全球问题的答案。 解决方案不能总是分散在公众手中,而是变成一种游戏,例如用机器人捡垃圾或发现新行星。 在叶夫根尼·莫罗佐夫 Evgeny Morozov)的 “要保存一切,请单击此处”中,人们日益增长的信念被批评说,任何情况都可以通过一种解决方法解决。




但是,正如Thrashbot和Zooniverse上的数十个项目所证实的那样,即使最雄心勃勃的问题也至少可以大大简化。 尤其是如果它们遵循一个公式:大型的集中任务,可以分为小块或小块。 通常,如果每个作品都代表您可以感觉到的某种小型完成作品,则是理想的选择。 就像从河里提起一个塑料袋,向Wikipedia添加单独的编辑内容,或检查其中的行星或星系的图像。


Lintott解释:


他们的行动必须真实而有意义。 您不能只是让人们填写表格。 他们必须感到自己是重要过程的一部分。 如果您能做到这一点,您将看到许多人准备做出很大的努力。

VR和无人机等新技术的出现和发展开辟了新的前景,因此在不久的将来,这一颇不寻常的众包环节可能会变得更加有趣。 普通用户不仅可以帮助填写地图,驾驶机器人或在图像中找到合适的对象。 例如,在互联网上,理论上可以感知(并据此对)声音, 味道气味质地进行分类。




诸如Zooniverse和Thrashbot之类的常见众包项目使普通用户参与了重要过程-即使它们发生在数千公里之外。 当人们认为自己做的非常有用的事情时,仅仅是因为他们喜欢正确的页面或在Facebook上发帖,这显然比“攀爬主义”(例如激进主义,但只是以点击形式)的趋势要好。 像陈词滥调一样,“重力间谍”或“星球猎人”等倡议可让您参与此过程,穿着晨衣,而不会离开自己的椅子。 但是确实有即时的好处,而且您仍然需要付出至少一点努力。


尼克·卫斯理(Nick Wesley)是Urban Rivers的Thrashbot的创建者之一,他解释说:


我认为这些远程存在和参与的新技术是一种非常有用的工具,可以使人们获得可能不在其居住地的体验。 当您发现自己的东西或探索某些东西时,您会对它变得更加感兴趣。 我认为这真的很酷。 有许多不同的领域可以使用这种方法来解决真正的全球性大问题。 特别是如果您可以游戏化这个过程并使它真正地互动。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN452642/


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