美國哥倫 比亞大學(xué)工程學(xué)院研究團(tuán)隊13日宣布，他們創(chuàng)造的一個機(jī)器人首次能夠在沒有任何人類幫助的情況下，從頭開始學(xué)習(xí)其整個身體的模型。在《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》發(fā) 表的該項研究中，研究人員描述了他們的機(jī)器人如何創(chuàng)建自身的運(yùn)動學(xué)模型，然后使用自身模型來規(guī)劃運(yùn)動、達(dá)到目標(biāo)并在各種情況下避開障礙物，它甚至?xí)詣幼R 別并補(bǔ)償對身體的傷害。
機(jī)器人可以通過視覺自建模學(xué)習(xí)全身形態(tài)，以適應(yīng)多種運(yùn)動規(guī)劃和控制任務(wù)。
圖片來源： 哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院
研究人員將機(jī)械臂放置在由5個流媒體攝像機(jī)組成的圓圈內(nèi)。機(jī)器人通過攝像頭觀察自己，自由地擺動。就像嬰兒第一次在大廳鏡子里探索自己一樣，機(jī)器人擺動和 扭曲以了解它的身體是如何響應(yīng)各種運(yùn)動指令而移動的。大約3個小時后，機(jī)器人停了下來。它的內(nèi)部深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已完成了機(jī)器人運(yùn)動動作與它在環(huán)境中占據(jù)的體 積之間的關(guān)系的學(xué)習(xí)。
哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程教授兼創(chuàng)意機(jī)器實驗室主任霍得·利普森說，人們真的很想知道機(jī)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)，因為這其實是一 個“黑匣子”。而機(jī)器人在沒有工程師協(xié)助的情況下進(jìn)行自我建模的能力很重要。它不僅可節(jié)省勞動力，還可讓機(jī)器人跟進(jìn)自身的磨損，甚至可檢測和補(bǔ)償損壞。
研究團(tuán)隊認(rèn)為，這種能力之所以關(guān)鍵，是因為人類需要自治系統(tǒng)更加自力更生。例如，工廠機(jī)器人可檢測到某些東西沒有正確移動，并進(jìn)行補(bǔ)償或?qū)で髱椭?/p>
利普森解釋說：“自我塑造是一種原始的自我意識形式。如果機(jī)器人、動物或人類擁有準(zhǔn)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。”