德國正在開發具有“主動推理”能力的人形機器人

摘要:北京時間2019-06-19 14:15 技術力量為您報道關于【德國正在開發具有“主動推理”能力的人形機器人】的具體情況和說明,讓www.apvgxd.tw新聞頻道的以圖文形式為您慢慢道來。

德國正在開發具有“主動推理”能力的人形機器人

機器人研究面臨的一個關鍵挑戰是開發能夠在涉及不同程度不確定性的情況下與人類及其周圍環境相互作用的系統。事實上,雖然人類可以不斷地從他們的經歷中學習并在與世界互動時感知他們的身體,但目前機器人還沒有這些能力。

德國慕尼黑技術大學的研究人員最近進行了一項雄心勃勃的研究,他們試圖將“主動推理”(一種將感知和行動聯合起來??的能力的理論構造)應用于人形機器人。

這項研究是歐盟資助的一部分,目的是將機器人技術和認知心理學聯系起來,旨在培養更具洞察力的機器人。

研究人員之一帕布魯·拉尼洛斯(Pablo Lanillos)說:“這項工作的原始研究動機是提供類人機器人,使其能夠像人類一樣感知自己的身體。主要目標是提高它們在不確定性下進行互動的能力。我們最初制定了一個路線圖,將人類感知和行動的一些特征納入機器人。”

在他們的研究中,拉尼洛斯和他的同事試圖更好地理解人類的感知,然后將其建模為人形機器人。這被證明是一項非常困難的任務,因為人類處理感官信息(視覺,觸覺等)的許多細節仍然未知。研究人員從赫爾曼·馮·亥姆霍茲(Hermann Von Helmholtz)和卡爾·弗里斯頓(Karl Friston)的研究成果中汲取靈感,尤其是他們的主動推理理論,這是最具影響力的神經科學結構之一。

參與該研究的另一位研究員吉列爾莫·奧利弗(Guillermo Oliver)說:“從本質上講,我們建議機器人使用其不完美的學習模型不斷逼近其人類。該算法基于自由能原理,提出了一個共同目標的感知和行動:減少預測誤差。在這種方法中,行動使感官數據更好地與內模型的預測相對應。”

拉尼洛斯,奧利弗和戈登·陳(Gordon Cheng)教授是第一批將有效推理應用于真實機器人的人。實際上,到目前為止,主動推理僅在理論上或在模擬中進行了測試,這些模擬部分偏向于簡化模型。

他們的方法試圖重現人類在特定情況下改變行動(例如步態)的能力,比如,當機器人接近地鐵自動扶梯時,突然發現它已經破壞或停止服務,并相應地調整它們的動作。拉尼洛斯,奧利弗和陳教授開發的感知和控制算法在機器人中復制了類似的機制。

例如,在機器人需要觸摸對象的到達任務中,模型在所需的手部位置中創建錯誤,該錯誤觸發對對象的動作。

奧利弗說:“這種方法在機器人社區很少見,但提供易處理性,允許來自不同來源的感官信息的組合,并允許根據精度調整每個傳感器信息的可靠性。”

研究人員將他們的算法應用于iCub,這是一個開源的認知人形機器人,是另一個歐盟資助項目的一部分,并評估了其在涉及雙臂到達和主動頭部跟蹤的任務中的表現。在他們的測試中,機器人能夠執行先進和強大的到達行為,以及在其視野中對物體的主動頭部跟蹤。

奧利弗說說:“ 人形機器人能夠使用相同的數學模型對物體進行強大的雙臂到達和視覺跟蹤任務。通過這種類型的算法,我們希望通過強制執行閉環感知的思想來改變輸入 - 輸出感知流水線的當前視圖(例如,最先進的神經網絡),其中前向和后向傳遞在線處理,并將行動視為另一個不可避免的變數。“

拉尼洛斯,奧利弗和陳教授第一個在真人類機器人上實現基于自由能原理模型的研究團隊。他們的研究結果表明,在現實環境中驗證這些模型是可能的,分析這些模型在存在噪聲感覺信息,遮擋或僅有部分信息時的優勢。研究人員現在計劃將他們的模型應用于其他機器人并測試其普遍性。

拉尼洛斯說:“從長遠來看,我們希望能夠開發具有與人類相同的身體適應和互動能力的機器人。與此同時,我們正在開發新的生物啟發人工智能算法。未來,我們可能會在機器中實現自我識別。”


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