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一個機器人在短時間內學會了自己走路

小知識


一個機器人在短時間內學會了自己走路



（圖片來源：Matthew Lin）
當一個小孩第一次在沒有被要求的情況下做出一些出人意料的舉動時 ， 他們的父母會歡呼雀躍地慶祝 。 而來自南卡羅萊納大學的研究人員們也經歷了這樣的時刻 。
該隊聲稱他們已經創造了第一個由人工智能控制的機器人四肢 ， 它可以自己學會如何走路 ， 而不需要明確的編程 。
受到現實生活中生物學的啟發 ， 他們想到了現在所使用的算法 。 就像剛出生不久就能走路的動物一樣 ， 這個機器人在五分鐘的無組織玩耍時間內 ， 就能學會如何使用它們的類動物肌腱 。
該報告的合作者、來自南加州大學的計算機科學家Brian Cohn解釋道：“從一開始 ， 隨著身體和環境的變化 ， 一個物種學習和適應它們的運動的能力一直都是進化的一個巨大推動力 。 我們的研究向賦予機器人學習和適應各種環境的能力更進一步 ， 就像動物們一樣 。 ”
如今 ， 許多機器人在真正展現在世人眼前之前需要耗費幾個月或幾年的時間 。 但有了這個新的算法 ， 該研究小組已經弄明白了如何讓機器人通過簡單的操作就能像動物一樣自主學習 。 這在機器學中被稱作為是“咿呀學語” ， 因為這個過程非常接近嬰兒們不斷嘗試學會說話的過程 。
該報告的撰寫者之一、南加州大學的工程師Ali Marjaninejad表示：“在這個‘咿呀學語’的階段 ， 系統會向電機發送隨機指令 ， 并感知關節的角度 。 然后 ， 它會訓練三層神經網絡 ， 讓它猜測接下來要用什么樣的命令來產生一個指定的動作 。 然后我們就會開始執行這個任務 ， 并強化良好的動作行為 。 ”
（圖片來源：Matthew Lin）
所有的這些都意味著 ， 當機器人專家在寫代碼時 ， 他們不再需要精確的方程、復雜的計算機模擬或是數千次的重復工作來改進這項任務 。
相反 ， 使用了這個新技術 ， 機器人能夠構建屬于自己的肢體和環境的內部思維導圖 ， 通過它們的三肌腱、雙關節肢體以及周圍環境的互動來完善它們的動作 。
在它們人生的第一個時刻 ， 研究人員還發現一些機器人甚至能發展出自己的步態 。
來自于南加州大學的生物醫學工程師Francisco ValeroCuevas表示：“你可以分辨出有些人正在從大廳上下來 ， 因為他們有獨特的步伐 ， 對吧？我們的機器人使用其有限的經驗 ， 來發現解決問題的方法 ， 這些方法就逐漸成為了其個性化的習慣 ， 于是我們就獲得了精致的、慵懶的等等步行方式 ， 你懂的 。 ”
這是生物學家和機器人專家們所夢寐以求的壯舉 。 作者聲稱 ， 它可以為未來的機器人們提供“令人羨慕的多功能性、適應性、彈性以及日常任務中如脊椎動物一般的速度 。 ”
這項技術的可能性只受到我們想象力的限制 。
有了這個強大的新算法 ， 我們也許能為殘疾人提供反應速度更快的假肢 ， 或是我們能讓機器人安全地進行太空任務 ， 以及一些搜索和救援嘗試 。
【一個機器人在短時間內學會了自己走路】該團隊的另一位成員、來自南加州大學的生物醫學工程師Dario Urbina-Melendez表示：“我所設想的肌肉驅動的機器人 ， 能在短短的幾分鐘時間內掌握動物需要幾個月才能掌握的東西 。 我們的工作結合了工程、人工智能、解剖學和神經科學 ， 并有力地證明了這些結合是有可能的 。 ”

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