研究者たちが初めてChat-GPTによって設計されたロボットを披露

EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne ローザンヌの連邦工科大学) の研究者は、Chat-GPT-3を使用して、トマト収穫用のロボットグリッパーを開発しました。これは人間との協力によるロボット設計の潜在能力を示す人工知能ツールの初のデモンストレーションです。

Chat-GPTのような大規模言語モデル（LLMs）は、膨大なテキストデータを処理し、この情報をプロンプトに応じて使用する能力により、私たちの文章の書き方、学び方、そして芸術作りを変える潜在能力を持つことで注目を集めています。EPFLの研究者たちはこの技術を新たな領域で活用し、ロボット設計に応用しました。

Josie Hughes（工学部・計算ロボット設計および製作研究所長）、EPFLの博士課程学生であるFrancesco Stella、およびTUデルフトのCosimo Della Santinaは、「Nature Machine Intelligence」に掲載された事例研究で、Chat-GPTを使用して作動するトマト収穫ロボットを設計しました。この研究は、人間とLLMsが協力してこのようなデバイスを設計するための枠組みを提供しています。研究者たちは、人工知能（AI）ツールをロボットに応用することの可能性とリスクを経験に基づいて述べ、プロセスを豊かにし、簡素化する可能性があると主張しています。

Hughesは「Chat-GPTは言語モデルであり、そのコード生成はテキストベースですが、物理設計において重要な洞察と直感を提供し、人間の創造力を刺激するための良いサウンディングボードとしての潜在能力を示しました」と述べています。

AIの「発明者」としての可能性と落とし穴

最初の段階では、研究者とLLMは「発案」の議論を行い、ロボットの目的、設計パラメータ、仕様を定義しました。第二の段階では、LLMが生成したコードを洗練し、デバイスを製作し、機能のトラブルシューティングを行うことで、ロボットを実際の世界で具現化しました。

最初の段階では、研究者たちはLLMと将来の人類の課題について対話し、世界の食糧供給の課題の解決策としてロボットによる農作物の収穫を特定しました。そして、学術論文、技術マニュアル、書籍、メディアからのグローバルなデータへのLLMのアクセスを活用して、「ロボット収穫機にはどのような特長が必要か」というプロンプトに対して「最もありそうな」答えを提供しました。

基本的なロボットの形式（熟したトマトを掴むためのモーター駆動のグリッパー）が特定された後、研究者たちはさらに具体的な質問を投げかけることができました。たとえば、「グリッパーはどのような形状にすべきか？」や、デバイスを制御するための材料やコンピュータコードなどの技術的な提案をLLMに依頼しました。

Stellaは、「計算は主に技術的な実装の支援に使用されてきましたが、初めてAIシステムが新しいシステムの着想を提案することができます。そのため、高度な認知的なタスクを自動化することができます。これにより、人間の役割がより技術的な役割に変わる可能性があります」と述べています。

研究者は論文で、Chat-GPTに「発明者」としての役割を与えるだけでなく、ヒューマン-LLMの協力モードについても説明しています。たとえば、「共同探索」はAIを使用して研究者の専門知識を補完し、独自の専門分野を超えた幅広い知識を提供します。AIはまた、「漏斗」として機能し、設計プロセスを洗練させ、技術的な入力を提供することができますが、創造的な制御は人間が保持します。

各協力モードには論理的および倫理的なリスクがあるため、研究者たちはLLMの役割を慎重に評価する必要があると警告しています。たとえば、LLMの使用には偏見、盗作、知的財産の問題があります。LLMが生成したデザインが新規性があると見なされるかどうかは明確ではありません。

Hughesは、「当社の研究では、Chat-GPTはトマトを収穫するために追求する「最も価値のある」作物として特定されました。ただし、これは文献でよりカバーされている作物に偏っている可能性があり、真に実際に必要な作物とは異なる場合もあります。エンジニアの知識の範囲外での決定は、重要な倫理的、技術的、または事実上の誤りにつながる可能性があります」と述べています。

しかしながら、Hughesと彼女のチームは、自身の経験に基づいて、LLMsが適切に管理されれば、善の力になる可能性があると結論付けています。「ロボティクスのコミュニティは、これらの強力なツールを倫理的、持続可能、社会的に有益な方法でロボットの進歩を加速するための手段とする方法を見つける必要がある」と述べています。