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让机器人来教机器人?看麻省理工的科学家们在捣鼓什么 | 硅谷密探

2017-05-11 09:57:40 和讯名家 

    本文首发于微信公众号:硅谷密探。文章内容属作者个人观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。

 
    科学家教机器人很正常,但机器人也能教机器人?

  没错,麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的科学家们,最近开发出一种新的系统,允许没有编码经验的人教授机器人简单的任务,例如抓住物体并将其放入桶中。该系统旨在模仿人类如何学习,甚至允许机器人将学到的知识教给其他机器人。这可能会使机器人有一天被更快速、便宜地进行训练。而且,这一应用场景有望拓展到机器人对处理灾难的预先学习,比如处理核灾或者炸弹处理。

  一次演示就能教机器人完成任务

  通常,训练机器人有两种方法。第一种,机器人的动作是由编程完成的,包括每个指定的单独运动的时间和位置。如让机器人将金属切割成精确的形状和尺寸。第二种,信息的输入是通过运动捕捉,其方式与在电影和视频游戏中绘制CGI字符的移动相同。

  如今,两种方法之间有了新方法。

  首先,机器人会被教授一系列的基本动作,例如如何平行于轴线,或如何在平地上移动。然后,操作员通过在屏幕上移动机器人的3D模型来为他们指定特定任务。

ClaudiaPérez-D'Arpino和她训练的Optimus机器人。 照片由Jason Dorfman提供
  ClaudiaPérez-D'Arpino和她训练的Optimus机器人。 照片由Jason Dorfman提供

  该研究的合作者之一、麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的博士生Claudia Pérez-D'Arpino说:“想象一下,在视频游戏里,你有一个机器人的3D模型,你可以抓住机器人的手,移动它。这可以让你教一个机器人,即使它跟你并不在同一个房间。”

  她认为,这可以跟人类的学习进行比较。人可以在广泛的情况下学习多种基本行为,当我们教另一个人一个多步骤的任务时,即使这个人从未看到这个具体的任务,也不会觉得太惊讶,“这只是以前已知的行动的组合。”

  使用这种方法,研究人员就能够通过一次演示来教导机器人执行任务了。

  例如,有一个任务是:要求机器人用双手抓住托盘,并将其提起,使托盘平行于地板。机器人虽然只被“展示”了一次任务,但是它能够应用其以前关于如何平行于对象的知识来完成任务。机器人也被教导抓住一个物体并将其放入桶中,以及提取卡在另一个气缸内的圆柱体。

麻省理工学院的CSAIL
麻省理工学院的CSAIL

  研究人员已在双臂机器人Optimus上测试了该系统。该机器人然后能够将其基本知识“转移”到Atlas--这个六尺高,重400磅的类人机器人。在将信息从一台机器人计算机移动到另一台机器人计算机之后,第二台机器人可以使用该学习信息来完成任务,基本上达到了从机器人到机器人(robot-to-robot)的学习。这项研究将在5月29日至6月3日新加坡举行的IEEE国际机器人和自动化大会上进行发表。

  Pérez-D'Arpino说,该系统在未来可以用于教导机器人如何在人造物上工作。因为系统不需要专家编码器来教授任务,所以它允许没有编码经验的人“训练”机器人。“这些机器人可以在人类周围工作是非常有益的,以便他们能够合作。这有点像共生”,Pérez-D'Arpino认为,“人类知道如何非常好地完成一些事情,但在一些其他事情的完成上,机器人也应该知道如何做得好。

  预先训练处理灾难

  另一个应用场景是灾难的处理。2011年日本发生里氏9.0级大地震后,福岛第一核电站发生了核泄漏事故。以往处理这些情况的机器人,或者是处理炸弹的机器人,都是操作员将机器人作为木偶移动,进行手动操作的,这需要大量时间和具备相应高技能的人才。如果机器人能够预先训练来处理灾害情况,那么可以更快地部署机器人。

ClaudiaPérez-D'Arpino和机器人Optimus。 照片由Jason Dorfman提供
  ClaudiaPérez-D'Arpino和机器人Optimus。 照片由Jason Dorfman提供

  当然,这个系统并不是没有缺陷。例如,机器人可能无法适应下面情况:机器人被教导抓住一个物体,然后提取它出来。但是如果情况需要机器人先提取物体,然后放下它。“这将涉及一些逻辑思维,对于人类来说,这是非常简单的,但对于计算机来说,这是非常具有挑战性的。”Pérez-D'Arpino说,在某些任务中,机器人确实是智能的,但在某些方面也是有限的。”

  要小探说,如果能让机器人去预先学习处理灾难的应用场景确实很好,这不,刚华盛顿州的核工厂疑似坍塌就把小探吓得不行。

  还记得,今年1月时,日本东京电力公司就透露说,福岛第一核电站2号机组安全壳内部检测到了黑色堆积物,疑似是核残渣,决定取出和清理。为此专门研发了一款蝎型机器人,释放到核废料堆积的2号机内部安全壳里调查一下情况。

  这机器人长这样:

这款机器人预计可承受累计1000希沃特的辐射量。按这数值估算,机器人可活动超过10小时。然而!新闻报道说,这机器人机器人只走了1米,就出现了图像传输故障,随着放射线逐渐增强,其电子零部件还出现一个个失灵,不到两小时就不动了,只前进了两米,没有完成既定的5米探测作业。
  这款机器人预计可承受累计1000希沃特的辐射量。按这数值估算,机器人可活动超过10小时。然而!新闻报道说,这机器人机器人只走了1米,就出现了图像传输故障,随着放射线逐渐增强,其电子零部件还出现一个个失灵,不到两小时就不动了,只前进了两米,没有完成既定的5米探测作业。

原来,这机器人每小时受到530希沃特的辐射!530希沃特的辐射量是什么概念?嗯,有数据显示,人们每年摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25毫希沃特;乘飞机2000公里摄入的辐射量约0.01毫希;每天抽20支烟,一年摄入0.5至1毫希;一次X光检查摄入约0.1毫希。
  原来,这机器人每小时受到530希沃特的辐射!530希沃特的辐射量是什么概念?嗯,有数据显示,人们每年摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25毫希沃特;乘飞机2000公里摄入的辐射量约0.01毫希;每天抽20支烟,一年摄入0.5至1毫希;一次X光检查摄入约0.1毫希。

  注意,1希沃特=1000毫希沃特。

  有放射科医生说了,人类生活的环境就存在电离辐射,多来自宇宙和自然环境中的辐射,每年最高大约3.1个毫希沃特(mSv),这个辐射并不会对人体造成伤害。而人体短时间接受超过50个希沃特的时候就会出现脑型急性放射病。简单换算,530希沃特情况下,人超过六分钟就会死亡。

  小探心里竟然默默涌起了一个想法:原来机器人也需要铜墙铁壁啊……哎,摸摸蝎型机器人。当然,这项研究仍然是非常有前景的,这毕竟为未来我们训练机器人提供了一个有趣且具有效益的机会啊。

  部分内容编译自TheVerge

 

    文章来源:微信公众号硅谷密探

(责任编辑:刘静 HZ010)
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