美國哥倫 比亞大學(xué)工程學(xué)院研究團隊13日宣布，他們創(chuàng )造的一個(gè)機器人首次能夠在沒(méi)有任何人類(lèi)幫助的情況下，從頭開(kāi)始學(xué)習其整個(gè)身體的模型。在《科學(xué)·機器人學(xué)》發(fā) 表的該項研究中，研究人員描述了他們的機器人如何創(chuàng )建自身的運動(dòng)學(xué)模型，然后使用自身模型來(lái)規劃運動(dòng)、達到目標并在各種情況下避開(kāi)障礙物，它甚至會(huì )自動(dòng)識 別并補償對身體的傷害。
機器人可以通過(guò)視覺(jué)自建模學(xué)習全身形態(tài)，以適應多種運動(dòng)規劃和控制任務(wù)。
圖片來(lái)源： 哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院
研究人員將機械臂放置在由5個(gè)流媒體攝像機組成的圓圈內。機器人通過(guò)攝像頭觀(guān)察自己，自由地擺動(dòng)。就像嬰兒第一次在大廳鏡子里探索自己一樣，機器人擺動(dòng)和 扭曲以了解它的身體是如何響應各種運動(dòng)指令而移動(dòng)的。大約3個(gè)小時(shí)后，機器人停了下來(lái)。它的內部深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )已完成了機器人運動(dòng)動(dòng)作與它在環(huán)境中占據的體 積之間的關(guān)系的學(xué)習。
哥倫比亞大學(xué)機械工程教授兼創(chuàng )意機器實(shí)驗室主任霍得·利普森說(shuō)，人們真的很想知道機器人是如何“想象”自己的，但人們不能只窺探神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，因為這其實(shí)是一 個(gè)“黑匣子”。而機器人在沒(méi)有工程師協(xié)助的情況下進(jìn)行自我建模的能力很重要。它不僅可節省勞動(dòng)力，還可讓機器人跟進(jìn)自身的磨損，甚至可檢測和補償損壞。
研究團隊認為，這種能力之所以關(guān)鍵，是因為人類(lèi)需要自治系統更加自力更生。例如，工廠(chǎng)機器人可檢測到某些東西沒(méi)有正確移動(dòng)，并進(jìn)行補償或尋求幫助。
利普森解釋說(shuō)：“自我塑造是一種原始的自我意識形式。如果機器人、動(dòng)物或人類(lèi)擁有準確的自我模型，它就能在世界上更好地發(fā)揮作用，作出更好的決策，并具有進(jìn)化優(yōu)勢?！?/p>