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机器人能预测机器人伙伴的下一动作

原作者: Emma Chou |来自: 前瞻网



当两只灵长类动物长时间被关在一起时,很快就学会了预测室友、同事或家人近期的行动。人类预测他人行动的能力使我们更容易一起生活和工作。相比之下,即使是最智能、最先进的机器人在这类社交交流方面也依然一头雾水。但这种情况可能即将改变。


就像能预测对方每一个动作的老夫老妻一样,哥伦比亚工程机器人最近也学会了这一技能,可以根据几个最初的视频帧来预测伙伴机器人的未来行动和目标。


这项研究是在哥伦比亚工程创新机器实验室进行的,由机械工程教授Hod Lipson领导,是一个更广泛项目的一部分,纯粹通过视觉观察,赋予机器人理解和预测其它机器人目标的能力。


研究人员首先制造了一个机器人,并把它放在大约3x2英尺大小的婴儿围栏里。他们给机器人设定了程序,让它寻找并朝它能看到的任何绿色圆圈移动。但这里有一个陷阱:有时机器人可以从摄像头看到绿色圆圈,并直接向它移动。但有时候,绿色的圆圈会被一个红色的高纸板盒挡住,在这种情况下,机器人会向另一个绿色圆圈移动,或者根本不移动。


在观察到伙伴机器人闲逛了两个小时后,这个机器人开始预测“小伙伴”的目标和路径。在不同的情况下,观察机器人最终有98次能够预测“小伙伴”的目标和路径,而不需要明确告知“小伙伴”向障碍移动。  


“我们的初步结果非常令人兴奋。”这项研究的主要作者Boyuan Chen说。这项研究是与计算机科学助理教授卡尔·冯德里克(Carl Vondrick)合作进行的,发表在《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)上。“我们的发现开始证明机器人如何从另一个机器人的角度看世界。观察者能够站在伙伴的立场上思考问题,可以这么说,在没有被引导的情况下,理解伙伴是否能够从其有利位置看到绿色圆圈,这也许是一种原始的移情形式。”


在设计实验时,研究人员希望观测器机器人能够学会预测被测机器人近期的动作。然而,研究人员没有预料到的是,仅以几秒钟的视频作为提示,观察者机器人就能准确地预测同事未来的“动作”。


研究人员承认,在这项研究中,机器人表现出的行为比人类的行为和目标要简单得多。然而,他们相信,这可能是赋予机器人认知科学家所谓的“心智理论”(ToM)的开端。在三岁左右,小孩子开始明白其他人可能有不同的目标、需求和观点。这可能导致有趣的活动,如捉迷藏,以及更复杂的操作,如撒谎。更广泛地说,“心智理论”被认为是人类和灵长类认知能力的一个关键区别标志,也是复杂和适应性社会互动的关键因素,如合作、竞争、同理心和欺骗。


此外,在用语言描述预测方面,人类仍然比机器人做得更好。研究人员让观察机器人以图像而不是文字的形式做出预测,以避免陷入人类语言的棘手挑战中。然而,Lipson推测,机器人通过视觉预测未来行为的能力并非独一无二:“我们人类有时也通过视觉思考。我们经常用心灵的眼睛来想象未来,而不是用语言。”


Lipson也承认存在许多伦理问题。这项技术将使机器人更有弹性和更有用,但当机器人能够预测人类如何思考时,它们可能也会学会操纵这些想法。


Lipson说:“我们认识到,机器人不会一直是被动听从指令的机器。”“和其它形式的高级人工智能一样,我们希望政策制定者能够帮助控制这种技术,这样我们大家都能受益。”


这一研究的题目是“机器人心理理论的视觉行为建模”。


翻译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://techxplore.com/news/2021-01-robot-glimmer-empathy-partner.html


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