‘Unieke zelflerende rolstoel’

Er is een zelfrijdende rolstoel ontwikkeld die sneller dan gewoonlijk leert hoe zich voort te bewegen. De verbetering is te danken aan een nieuw algoritme. De vondst is gedaan door wetenschappers van de Vrije Universiteit Brussel (VUB).

Zelfrijdende voertuigen zijn natuurlijk het bekendst van Tesla, maar er is meer op dat gebied. Zoals de rolstoel die zonder menselijk handelen kan rijden. Een van de uitdagingen bij zelfrijdende voertuigen is het gevaar van obstakels. De gevolgen kunnen ernstig zijn: letsel en schade. Een team VUB-wetenschappers van het AI Experience Center heeft een nieuw algoritme uitgewerkt dat een zelfrijdende rolstoel op basis van trial-and-error sneller en zelfstandig laat leren dan huidige versies.

Het algoritme werkt volgens het principe ‘reinforcement learning’. Het is een type machine learning waarbij de computer leert door te experimenteren in de omgeving waarbinnen die actief moet zijn.

Leertijd korter

Het is een betere versie van klassieke reinforcement learning, omdat die vorm veel interacties vergt. En dus duurt het leerproces dan nogal lang. Het nieuwe algoritme zorgt ervoor dat de leertijd veel korter is.

Hoofdonderzoeker Denis Steckelmacher: „Bij reinforcement learning wordt de rolstoel beloond als die iets goed doet, bijvoorbeeld een obstakel vermijden. Wanneer de rolstoel een ongewenste actie doet, wordt die gestraft. Om het leerproces te versnellen combineert ons algoritme op een slimme manier verschillende types van reinforcement learning. Zo compenseert de ene de zwaktes van de andere. Dit resulteert in een leerproces dat heel snel gaat als we voldoende zeker zijn, en voorzichtig bijstuurt bij onzekerheid.”

Naar eigen zeggen heeft de vondst gevolgen voor de praktijk. De rolstoel van de onderzoekers kan in het dagelijkse leven worden gebruikt. Die wordt dankzij het algoritme comfortabeler en veiliger.

MIT

„Binnen het VUB AI Experience Center doen we onderzoek naar kunstmatige intelligentie in alle mogelijke toepassingen,” licht begeleidend prof. dr. Ann Nowé toe. „Een van de streefdoelen is die knappe technologie te gebruiken ten voordele van de mens, als hulpmiddel dat het ons leven makkelijker of beter maakt. Deze rolstoel is daar een sterk voorbeeld van.”

Net als bij een zelfrijdende auto is het idee van de autonome rolstoel dat met behulp van sensoren de juiste route wordt uitgestippeld. Alle eventueel aanwezige obstakels worden uit de weg gegaan.

Er wordt al enkele jaren gewerkt aan de ontwikkeling van de zelfrijdende rolstoel. Zo ontwikkelde het Amerikaanse MIT een exemplaar als prototype van een zelfrijdend voertuig. Het wordt als een tussenstap beschouwd in de ontwikkeling van auto’s in het echte verkeer. Rolstoelen zijn bij MIT als mooi testtype beschouwd omdat het vervoer langzamer gaat, op kleinere schaal en in geval van fouten zijn de gevolgen te overzien.