想象一下,一觉醒来,你发现自己已经变成了一只六条腿的昆虫。即使它可能是不愉快的,如果你尝试一下,你可能会想知道你的新身体有什么能力。此外,随着时间的推移,你可能会习惯这种新形状。
这个惊人的想法与一些技术人员想用来创造更好的机器人的想法相似。例如,哥伦比亚大学的一个工程团队开发了一个机器人,它可以通过经验发现自己的形状有什么能力。
“我们的想法是,机器人需要照顾自己,”他说Boyuan陈他是杜克大学的机器人专家。“为了做到这一点,我们希望机器人能够理解自己的身体。”
机器人的单臂放在桌子上,两侧有一排5个摄像机。它可以接触到摄像头的信号,这让它可以观察自己,就像在一个满是镜子的房间里一样。首先,研究人员给它一个简单的任务,触摸一个相邻的球体。
该机器人使用神经网络构建。这也帮助人类观察员为机器的动作做准备。例如,如果机器人认为它的手臂比实际短,它的控制器可以防止它误伤旁观者。
机器人开始理解自身动作的影响,就像婴儿移动四肢一样。例如,如果它旋转球的一端或前后推球,它就会知道它是否会撞到球。经过大约三个小时的训练,机器人对其材料外壳的限制足够熟悉,可以轻松接触到那个球形。
佛蒙特大学的机器人专家乔希·邦加德(Josh Bongard)解释说:“简单地说,这个机器人有一只内在的眼睛和内在的独白:它可以从外部看到自己的样子,它可以自己推理它必须执行的动作在现实中会如何实现。”邦加德此前曾与该论文的作者合作过。
与许多其他形式的人工智能一样,运行模拟并让机器人在其中学习需要很大的计算能力。然后,财政和环境成本也会增加。
然而,让机器人在现实生活中自学则带来了许多新的可能性。它需要较少的计算,类似于我们学习观察自己身体变化的方式。
“我们对我们的自我身体有一个一致的理解,我们能做什么,不能做什么,一旦我们弄清楚了这一点,我们每天都会继承和更新我们的自我身体的能力,”陈说。
在人类无法进入的环境中工作的机器人,比如地球大气层内外的机器人,可能会从这个概念中受益。此外,机器人可能会在常规互动中使用这些技能。例如,一个工业机器人可能能够识别出一个问题,并相应地调整它的工作程序。
研究人员的手臂只是朝着这个方向迈出的原始的第一步。这与解剖一个简单的动物都相差甚远,更不用说人类了。
具体地说,这台机器只有四个自由度,这意味着它只能执行四种不同的动作。科学家们目前正在开发一种具有12个自由度的机器人。
“你的情况越复杂,你就越需要这种自我模型来做出预测。你不能只是猜测未来的方向。利普森他是哥伦比亚大学的机械工程师,也是这篇论文的作者之一。
“我们必须弄清楚如何在日益复杂的系统中做到这一点。”
对于利普森来说,制造一个能理解自己身体的机器人不仅仅是在未来建造更智能的机器人。他相信他的团队已经制造出一种能认识到自身局限性和优势的机器人。
“对我来说,”Lipson说,“这是朝着有感知的机器人迈出的第一步。”爱游戏备用
这项研究发表在杂志上科学的机器人爱游戏备用7月13日。