讓機器人來教機器人？看麻省理工的科學家們在搗鼓什麼

科學家教機器人很正常，但機器人也能教機器人？

沒錯，麻省理工學院計算機科學與人工智慧實驗室的科學家們，最近開發出一種新的系統，允許沒有編碼經驗的人教授機器人簡單的任務，例如抓住物體並將其放入桶中。該系統旨在模仿人類如何學習，甚至允許機器人將學到的知識教給其他機器人。這可能會使機器人有一天被更快速、便宜地進行訓練。而且，這一應用場景有望拓展到機器人對處理災難的預先學習，比如處理核災或者炸彈處理。

一次演示就能教機器人完成任務

通常，訓練機器人有兩種方法。第一種，機器人的動作是由編程完成的，包括每個指定的單獨運動的時間和位置。如讓機器人將金屬切割成精確的形狀和尺寸。第二種，信息的輸入是通過運動捕捉，其方式與在電影和視頻遊戲中繪製CGI字元的移動相同。

如今，兩種方法之間有了新方法。

首先，機器人會被教授一系列的基本動作，例如如何平行於軸線，或如何在平地上移動。然後，操作員通過在屏幕上移動機器人的3D模型來為他們指定特定任務。

ClaudiaPérez-D"Arpino和她訓練的Optimus機器人。 照片由Jason Dorfman提供

該研究的合作者之一、麻省理工學院計算機科學與人工智慧實驗室的博士生Claudia Pérez-D"Arpino說：「想像一下，在視頻遊戲里，你有一個機器人的3D模型，你可以抓住機器人的手，移動它。這可以讓你教一個機器人，即使它跟你並不在同一個房間。」

她認為，這可以跟人類的學習進行比較。人可以在廣泛的情況下學習多種基本行為，當我們教另一個人一個多步驟的任務時，即使這個人從未看到這個具體的任務，也不會覺得太驚訝，「這只是以前已知的行動的組合。」

使用這種方法，研究人員就能夠通過一次演示來教導機器人執行任務了。

例如，有一個任務是：要求機器人用雙手抓住托盤，並將其提起，使托盤平行於地板。機器人雖然只被「展示」了一次任務，但是它能夠應用其以前關於如何平行於對象的知識來完成任務。機器人也被教導抓住一個物體並將其放入桶中，以及提取卡在另一個氣缸內的圓柱體。

麻省理工學院的CSAIL

研究人員已在雙臂機器人Optimus上測試了該系統。該機器人然後能夠將其基本知識「轉移」到Atlas－－這個六尺高，重400磅的類人機器人。在將信息從一台機器人計算機移動到另一台機器人計算機之後，第二台機器人可以使用該學習信息來完成任務，基本上達到了從機器人到機器人（robot-to-robot）的學習。這項研究將在5月29日至6月3日新加坡舉行的IEEE國際機器人和自動化大會上進行發表。

Pérez-D"Arpino說，該系統在未來可以用於教導機器人如何在人造物上工作。因為系統不需要專家編碼器來教授任務，所以它允許沒有編碼經驗的人「訓練」機器人。「這些機器人可以在人類周圍工作是非常有益的，以便他們能夠合作。這有點像共生」，Pérez-D"Arpino認為，「人類知道如何非常好地完成一些事情，但在一些其他事情的完成上，機器人也應該知道如何做得好。

預先訓練處理災難

另一個應用場景是災難的處理。2011年日本發生里氏9.0級大地震後，福島第一核電站發生了核泄漏事故。以往處理這些情況的機器人，或者是處理炸彈的機器人，都是操作員將機器人作為木偶移動，進行手動操作的，這需要大量時間和具備相應高技能的人才。如果機器人能夠預先訓練來處理災害情況，那麼可以更快地部署機器人。

ClaudiaPérez-D"Arpino和機器人Optimus。 照片由Jason Dorfman提供

當然，這個系統並不是沒有缺陷。例如，機器人可能無法適應下面情況：機器人被教導抓住一個物體，然後提取它出來。但是如果情況需要機器人先提取物體，然後放下它。「這將涉及一些邏輯思維，對於人類來說，這是非常簡單的，但對於計算機來說，這是非常具有挑戰性的。」Pérez-D"Arpino說，在某些任務中，機器人確實是智能的，但在某些方面也是有限的。」

要小探說，如果能讓機器人去預先學習處理災難的應用場景確實很好，這不，剛華盛頓州的核工廠疑似坍塌就把小探嚇得不行。

還記得，今年1月時，日本東京電力公司就透露說，福島第一核電站2號機組安全殼內部檢測到了黑色堆積物，疑似是核殘渣，決定取出和清理。為此專門研發了一款蠍型機器人，釋放到核廢料堆積的2號機內部安全殼裡調查一下情況。

這機器人長這樣：

這款機器人預計可承受累計1000希沃特的輻射量。按這數值估算，機器人可活動超過10小時。然而！新聞報道說，這機器人機器人只走了1米，就出現了圖像傳輸故障，隨著放射線逐漸增強，其電子零部件還出現一個個失靈，不到兩小時就不動了，只前進了兩米，沒有完成既定的5米探測作業。

原來，這機器人每小時受到530希沃特的輻射！530希沃特的輻射量是什麼概念？嗯，有數據顯示，人們每年攝入的空氣、食物、水中的輻射照射劑量約為0.25毫希沃特；乘飛機2000公里攝入的輻射量約0.01毫希；每天抽20支煙，一年攝入0.5至1毫希；一次X光檢查攝入約0.1毫希。

注意，1希沃特=1000毫希沃特。

有放射科醫生說了，人類生活的環境就存在電離輻射，多來自宇宙和自然環境中的輻射，每年最高大約3.1個毫希沃特（mSv），這個輻射並不會對人體造成傷害。而人體短時間接受超過50個希沃特的時候就會出現腦型急性放射病。簡單換算，530希沃特情況下，人超過六分鐘就會死亡。

小探心裡竟然默默湧起了一個想法：原來機器人也需要銅牆鐵壁啊……哎，摸摸蠍型機器人。當然，這項研究仍然是非常有前景的，這畢竟為未來我們訓練機器人提供了一個有趣且具有效益的機會啊。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！