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英伟达新技术 教机器人通过观察人类来学习

来源: 互联网
【中国创业网-讯】

  工业机器人大都是一遍又一遍地重复已经明确编程好的任务。通常来讲,这意味着执行这些任务的机器人会与给它们编程的脆弱的工程师们保留安全距离。然而,越来越多的研究人员正在思考机器人如何在充满人类的环境里工作,甚至向他们学习。例如,英伟达公司目前在西雅图的新机器人实验室里专注于一项研究——该公司的研究团队今天在澳大利亚布里斯班举办的机器人与自动化国际会议(ICRA)上展示了机器人观察人类的实验,并介绍了其最近的一些关于机器人教学的工作。

  正如英伟达的机器人研究高级主管Dieter Fox(他同时也是一位华盛顿大学教授)告诉记者的那样,该团队希望启用一种能够在靠近人类的条件下安全工作的新一代机器人。但要做到这一点,这些机器人首先需要能够检测人类,跟踪他们的活动,并了解他们如何帮助人们——比如,在小规模的工业环境中,或是某人家中。

  虽然有可能通过机械的重复来训练某个算法,好让它能成功地玩电子游戏,并教导它从错误中学习,但福克斯认为,这种训练机器人的方式可能会因为机器人要做决策的内容太多而无法有效地完成。相反,由Stan Birchfield和Jonathan Tremblay领导的英伟达研究小组开发了一个新系统,能允许机器人算法通过简单地观察人来得到教导,以执行新的任务。

  这个例子中的任务非常简单——只需要堆叠几个彩色的积木即可。但这也是在这整个漫漫长征路中迈出的重要一步,好让人类能够快速教授机器人的新任务。

  研究人员首先训练了一系列的神经网络来检测积木,推断积木之间的关系,然后生成一个程序,来让它反复目睹人类表演的各个步骤。研究人员说,这个新系统能让他们训练机器人在现实世界中只通过一次演示来完成这个堆叠任务。

  这个系统的一个很好的地方在于——它可以对正在执行的步骤产生一个可读的描述。这样,研究人员就能更容易地找出发生错误时的具体情况。

  英伟达的Stan Birchfield告诉我,该团队旨在为非专业人员提供机器人培训,并且很少有其他任务能够比展示堆叠积木等基本的任务更容易。在这个例子中,正如英伟达团队在布里斯班展出的那样,有一台摄影机负责观看现场,人类只是走上前去,拿起积木并堆叠起来。然后机器人反复地重复这个任务。这听起来很简单,但对于机器人来说这是一项非常艰巨的任务。

  为了训练核心模型,英伟达团队主要使用模拟环境中的合成数据。正如Birchfield和Fox所强调的那样,这些模拟可以快速地训练机器人。毕竟,在现实世界中进行培训需要更长的时间,而且还会更加危险。对于大多数任务,并没有提前可供参考的培训数据。

  Birchfield指出:“我们认为模拟是一种强有力的范例,可以让机器人训练以前不可能做的事情。” Fox回应了这一说法,并指出这种模拟的需求正是英伟达认为其硬件和软件非常适合这种研究的原因。毕竟,这个培训过程有着非常强烈的视觉效果,而英伟达在图形硬件方面的专业背景肯定会有所帮助。

  福克斯承认,仍有大量的研究需要继续完成(毕竟,大多数模拟并非是实际情况),但现在至少已经有了核心基础

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