Vad skulle du få om du kombinerade Apples Siri och Amazons Alexa med Boston Dynamics fyrhjuliga robotar? Du skulle få "Astro, " den fyrbenta seende och hörande intelligenta robohunden.

Använda djupinlärning och artificiell intelligens (AI), forskare från Florida Atlantic University's Machine Perception and Cognitive Robotics Laboratory (MPCR) i Center for Complex Systems and Brain Sciences vid FAU:s Charles E. Schmidt College of Science väcker till liv en av ungefär en handfull av dessa fyrkantiga robotar i världen. Astro är unik eftersom han är den enda av dessa robotar med ett huvud, 3-D utskriven för att likna en Doberman pinscher, som innehåller en (datoriserad) hjärna.

Astro ser inte bara ut som en hund; han lär sig som en också. Det beror på att han inte arbetar baserat på förprogrammerad robotautomation. Istället, Astro tränas med hjälp av input till ett djupt neuralt nätverk - en datoriserad simulering av en hjärna - så att han kan lära sig av erfarenhet att utföra mänskliga uppgifter, eller på hans fall, "Vovveliknande" uppgifter, som gynnar mänskligheten.

Utrustad med sensorer, högteknologisk radaravbildning, kameror och en riktad mikrofon, denna superrobot på 100 pund är fortfarande en "valp-i-träning". Precis som en vanlig hund, han svarar på kommandon som "sitta, " "stå" och "lägg dig ner." Så småningom, han kommer att kunna förstå och svara på handsignaler, upptäcka olika färger, förstår många språk, samordna sina ansträngningar med drönare, särskilja mänskliga ansikten, och till och med känna igen andra hundar.

Som informationsscout, Astros nyckeluppdrag kommer att inkludera att upptäcka vapen, sprängämnen och vapenrester för att hjälpa polisen, militären, och säkerhetspersonal. Den här robohundens talanger kommer inte bara att sluta där, han kan också programmeras att hjälpa till som servicehund för synskadade eller för att ge medicinsk diagnostisk övervakning. MPCR-teamet tränar också Astro för att fungera som en första räddare för sök- och räddningsuppdrag som orkanspaning såväl som militära manövrar.

Designad för att engagera och reagera på världen omkring honom i realtid, denna intelligenta maskin kommer att kunna navigera genom ojämn terräng och reagera på farliga situationer för att hålla människor och djur ur vägen. Astro kommer att utrustas med mer än ett dussin sensorer som kommer att förbruka miljöinput över flera modaliteter inklusive optiska, ljud, gas och till och med radar. Att bearbeta sensoriska input och fatta autonoma beteendebeslut, en uppsättning Nvidia Jetson TX2 grafikprocessorer finns ombord med en kombinerad fyra teraflops datorkraft, vilket uppgår till cirka fyra biljoner beräkningar per sekund. Denna robodog kommer snabbt att kunna se och söka igenom tusentals ansikten i en databas, lukta på luften för att upptäcka främmande ämnen, och höra och svara på nödanrop som faller utanför en människas hörbara hörselområde. FAU:s MPCR-team kommer att programmera Astro att ha en omfattande databas med erfarenheter som han kan dra nytta av för att hjälpa honom att fatta omedelbara beslut på språng.

De mänskliga hjärnorna bakom Astro är ett team av neuroforskare, IT-experter, konstnärer, biologer, psykologer, gymnasieelever och grund- och forskarstuderande vid FAU. Vid rodret för detta projekt står Elan Barenholtz, Ph.D., en docent vid FAU:s institution för psykologi, meddirektör för FAU:s MPCR-laboratorium, och medlem av FAU:s hjärninstitut (I-BRAIN), en av universitetets fyra forskningspelare; William Hahn, Ph.D., en biträdande professor vid FAU:s institution för matematiska vetenskaper och meddirektör för FAU:s MPCR-laboratorium; och Pedram Nimreezi, chef för intelligent programvara i FAU:s MPCR-laboratorium, teknisk chef för RedGage och en kampsportsexpert.

"Vårt laboratorieteam för maskinperception och kognitiv robotik söktes av Drone Datas Astro Robotics-grupp på grund av deras omfattande expertis inom kognitiv neurovetenskap, som inkluderar beteende, neurofysiologiska och inbyggda beräkningsmetoder för att studera hjärnan, sa Ata Sarajedini, Ph.D., dekanus vid FAU:s Charles E. Schmidt College of Science. "Astro är inspirerad av den mänskliga hjärnan och han har kommit till liv genom maskininlärning och artificiell intelligens, som har visat sig vara en ovärderlig resurs för att hjälpa till att lösa några av världens mest komplexa problem."