突破—擁有自我意識(shí)的機(jī)械臂

2019年1月30日，Science Robotics發(fā)表了美國(guó)哥倫比亞大學(xué)研究人員在機(jī)器人研發(fā)方面取得的重大進(jìn)展。他們開(kāi)發(fā)的機(jī)械臂能夠在沒(méi)有任何物理學(xué)、幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)先驗(yàn)知識(shí)的情況下自建模型來(lái)思考和適應(yīng)不同情況，處理新任務(wù)，以及檢測(cè)和修復(fù)自身?yè)p傷。

目前為止，現(xiàn)實(shí)世界中自動(dòng)控制機(jī)器的運(yùn)作還依賴人類為其建模。如果想讓機(jī)器變得獨(dú)立，迅速適應(yīng)一些無(wú)法預(yù)見(jiàn)的場(chǎng)景，首先需要讓它們學(xué)會(huì)模擬自己。

在新研究中，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)4自由度鉸鏈?zhǔn)綑C(jī)械臂，該機(jī)械臂一開(kāi)始會(huì)進(jìn)行隨機(jī)移動(dòng)，收集大約1000條移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，然后通過(guò)深度學(xué)習(xí)，自建模型。最初的自建模型非常不準(zhǔn)確，但經(jīng)過(guò)不到35個(gè)小時(shí)的訓(xùn)練，這個(gè)自建模型就可以與真實(shí)的機(jī)械臂高度一致。

研究人員測(cè)試了這一機(jī)械臂執(zhí)行取放任務(wù)——抓住物體并將其放入一個(gè)容器中的能力。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，機(jī)械臂的成功率為100 %。而在沒(méi)有任何外部信息反饋、完全依賴內(nèi)部自建模型的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，機(jī)械臂的成功率也達(dá)到了44 %。此外，研究人員還測(cè)試了機(jī)器臂自檢損傷的能力，用一個(gè)3D打印的變形組件來(lái)替代機(jī)械臂原有組件，而機(jī)械臂檢測(cè)到了這一變化并重新訓(xùn)練了它的自建模型，最終機(jī)械臂的性能幾乎沒(méi)有受到影響，同樣很好地完成了取放任務(wù)。

研究人員指出，自建模型的能力是機(jī)器人擺脫所謂的“狹義人工智能”限制，獲得更強(qiáng)大能力的關(guān)鍵。雖然新研發(fā)機(jī)械臂的自建模能力還無(wú)法與人類相比，但相關(guān)研究向研發(fā)出擁有自我意識(shí)的機(jī)器人邁出了重要一步。

同時(shí)研究人員也警告稱，使機(jī)器擁有自我意識(shí)的技術(shù)雖然能產(chǎn)生更有彈性和適應(yīng)性的系統(tǒng)，但也意味著某種程度的失控，需謹(jǐn)慎對(duì)待。