Saken ble f?rst publisert p? Titan
Har du pr?vd ? st? helt stille n?r favorittl?ten din blir spilt? N?r vi h?rer en fengende l?t er det vanskelig ? la v?re ? bevege kroppen. ? st? stille til en god ?beat? er faktisk s? vanskelig at det har utl?st et skred av forskningsprosjekter. Et av dem handler om hvorvidt musikk ogs? kan brukes til ? f? roboter til ? bevege seg i takt.
- Mye av det vi studerer er denne ufrivillige og uimotst?elige trangen til ? bevege seg til en god rytme, forteller postdoktor Alexander Szorkovszky.
Szorkovszky jobber ved RITMO Senter for tverrfaglig forskning p? rytme tid og bevegelse p? Universitetet i Oslo. Han ?nsker ? finne ut om det er mulig ? koordinere roboter ved hjelp av rytmer i musikk.
Roboter mister kontrollen til musikk
– Den vanligste tendensen for roboter er at de har maksimal kontroll. Roboter gj?r ikke feil, men hvis musikken skal kontrollere bevegelsen har du gitt fra deg kontrollen, og hva skjer da, undrer Szorkovszky.
If?lge Szorkovszky er det to m?ter ? se p? bevegelse til musikk p?: Den ene er at musikken bokstavelig talt sparker deg i gang – da er du en passiv mottaker av rytme. Den andre er at du forutser rytmen og beveger deg til den slik at du treffer takten samtidig.
– Jeg tester ideen om at musikken sparker deg i gang, forklarer Szorkovszky.
Videolinken viser hvordan det ser ut n?r roboten skal danse.
Bevegelsene sitter i ryggmargen
Roboten som Szorkovszky har laget er forel?pig digital. P? skjermen vises en enkel robot med fire bein. I programmet er roboten som en ?passiv? mottaker av rytme og lar seg styre av musikken – hvis den klarer ? finne takten.
– For at mennesker skal f? lyst til ? bevege seg m? rytmen v?re akkurat passe vanskelig. Hvis rytmen er for enkel blir det kjedelig. Hvis den er for kompleks blir det vanskelig ? finne rytmen, forklarer han, men denne roboten har ingen evne til ? kjede seg for ?yeblikket, s? den liker enkle rytmer, sier Szorkovszky.
Programmet er inspirert av v?rt nervesystem. Forskerne kaller det en sentral m?nster-generator. For oss mennesker sitter denne funksjonen bokstavelig talt i ryggmargen. Forskerne tror at denne funksjonen bidrar til flere av v?re rytmer, som rytmen av pusten eller gangen v?r. Derfor ?nsker de ? teste om dette senteret ogs? spontant synkroniserer bevegelser til ytre stimuli, som rytmen i musikk. Hos robotene m? en slik sentral m?nstergenerator lages, og det er derfor forskerne er interesserte i denne funksjonen hos mennesker. Szorkovszky forteller at de bruker evolusjon?r optimering, med en stor gruppe virtuelle roboter, for ? utvikle en m?nstergenerator. N?r de bruker evolusjon i robotsammenheng betyr det at for hver generasjon med roboter velger de ut dem med de beste egenskapene som kan g? videre til den neste. For hver generasjon kan det dukke opp sm? "mutasjoner" eller endringer. Programmet kan ogs? lage koblinger av foreldre-robotene for ? skape nye kombinasjoner av egenskaper. P? denne m?ten lager programmet variasjoner p? egenh?nd.
N?r robotene skal teste danseferdighetene sine velger Szorkovszky de beste robotene fra evolusjonsprogrammet. Det er de som har endt opp med den beste m?nstergeneratoren.
Szorkovszky starter simuleringen og musikken begynner. Roboten beveger p? de fire beina sine. Etter en kort stund f?lger den rytmen. N?r tiden g?r endrer musikken seg og det blir vanskeligere ? f?lge rytmen. Etter hvert f?r roboten problemer med ? "stokke om" beina sine.
Dovregubbens hall ble for vanskelig – hva med en vals?
Szorkovszky har pr?vd ut ulike typer musikk.
– Jeg har pr?vd Dovregubbens hall, men den var for langsom i starten, smiler Szorkovszky.
Forel?pig har programmet én robot med fire bein. P? sikt ?nsker Szorkovszky ? finne ut hva som skjer hvis roboten f?r flere bein.
– Jeg har lyst til ? pr?ve ? se hva som skjer hvis vi gir en seks-beint robot i oppgave ? danse til vals, vil den da g? rundt?
Vi mennesker begynner ganske naturlig ? snurre til en vals fordi vi beveger oss p? to bein, men det er ikke gitt med et annet antall. Forel?pig har han ikke testet dette.
Til n? har Szorkovszky vist at det er mulig ? styre én robot til enkle rytmer. P? sikt skal han ogs? teste om robotene kan koordinere bevegelsene til musikken og med hverandre. I tillegg vil de teste fors?ket med fysiske prototyper.
Les forskningsartikkelen her:
Alex Szorkovszky, Frank Veenstra, og Kyrre Glette: Central pattern generators evolved for real-time adaption, ArXiv, oktober 2022