谷歌的一項新研究,讓機器狗也能跑起來!
郭仁賢 / 何渝婷編譯
2020-04-06 09:46

據外媒Tech Xplor報導,谷歌、喬治亞理工學院和加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的研究人員聯合發表了一篇論文,詳細介紹了他們建構的一個,透過AI技術自學走路的四足機器人Rainbow Dash。它只需花費約數個小時,就能自己學會向前、向後以及左右轉彎等運動。

有觀點認為,儘管機器人很能幹,能代替人類實現很多事情,但自然形成的原始動物還是比他們好很多。之所以這樣說是因為,他們很難直接從狗身上學會像狗一樣去走路。

但是,近期谷歌人工智慧實驗室的一項研究,顛覆了人們對於這件事的認知,讓這個環節變得容易多了。

這項研究是谷歌人工智慧實驗室,與加州大學柏克萊分校一起合作進行的,目的是找到一種能夠高效、自動地將狗在輕快地小跑這種「敏捷行為」,轉移到四足機器人身上的方法。

這類事情以前就有人做過,但正如研究人員的部落格文章所指出的那樣,既定的培訓過程往往「需要大量的專家洞察力,而且通常涉及對每項所需技能漫長的獎勵調整過程」。

學會適應環境的隨機性

當然,這個摸索和擴展的過程是非常不容易的,甚至必要時需要配合手動調整,以確保動物的動作能被機器人很好地模仿。而即使是一個非常像狗的機器人,實際上也不是狗,而且狗的移動方式可能也不是機器人應該有的方式,因為這會導致後者摔倒、被鎖住或以其他方式失敗告終。

谷歌人工智慧項目,通過在正常的秩序中添加一些可控制的混亂,來解決這個問題。通常情況下,狗的動作會被捕捉,像腳和關節這樣的關鍵點會被仔細追蹤。在數位模擬中,這些點將近似於機器人的點,虛擬版的機器人,試圖用自己的動作來模擬狗的運動,學習它的動作。

到目前為止,一切都很好,但真正的問題是當你試圖用模擬的結果,來控制一個真正的機器人時,現實世界並不是一個具有理想化的摩擦規則的2D平面。不幸的是,這意味著未經修正的基於模擬的步態,會使機器人直接在現實中的地面開始行走。

雷鋒網瞭解到,為了防止這種情況的發生,研究人員在模擬中使用的物理參數中,加入了隨機因素,使得虛擬機器人的重量更大、電機更弱,或者與地面的摩擦更大。這使得描述如何走路的機器學習模型,不得不考慮到如何抵銷各種各樣、微小的差異,和它們在生產過程中造成的複雜情況。

學會適應這種隨機性,使得四足機器人學習走路的方法,在現實世界中更加穩健,可以模仿目標狗的行走,甚至更複雜的動作,比如轉彎和旋轉,而不需要任何人工干預,只需要一點額外的虛擬訓練。

當然,如果需要的話,手動調整仍然可以添加到混合中,但就目前的情況來看,這與以前完全自動完成的工作相比,是一個很大的改進。

谷歌對機器人的探索

除了這個四足機器人,年初谷歌推出了一款基於AI的聊天機器人,名叫Meena,與此前最新的聊天機器人相比,它可以進行更合理、更具體的對話。

據公開數據,Meena有26億個參數,並接受了341 GB文本的訓練,這些文本從公共領域的社群媒體對話中被篩選出來。與現有最新的生成模型OpenAI GPT-2相比,Meena具有1.7倍的模型容量,並接受了8.5倍的數據進行訓練。可以使得聊天的過程更為有趣。

另外,當我們還在為自己晶片研發苦苦掙扎的時候,谷歌AI已經可以自己設計晶片。

根據公開資訊,用AI來設計AI晶片,最初是因為谷歌設計算法的速度要遠高於晶片設計的時間,比如某些神經網路架構已經出來了,但是匹配的硬體加速器還是兩年前的,這樣使得先進的算法只能在比較「落後」的硬體上運行,因此它的運行狀況就不會理想。要解決這個問題,谷歌最終給出的方案就是「讓AI設計AI晶片」,這樣晶片的設計時間就會大為縮短。

而未來,這種技術很有可能在機器人上應用,從而使得機器人具備「意識」......

談及Google機器人的輝煌經歷,最早可以追溯到2013年。

那一年,被稱為Android之父的Andy Rubin親自掛帥,連續收購了9個機器人公司,其中包括當時專為軍方研究機器人的波士頓動力,以及曾在DARPA機器人挑戰賽中獲勝的Schaft等。可以說,他們的起點非常高。

然而,2017年,波士頓動力被賣給了軟銀,隨後Schaft也被正式關閉。

近年來,他們繼續在四足機器人方面發力,包括此次讓機器狗小跑起來的這項研究,不知是不是後悔當年痛失波士頓動力。

根據研究報告,預計到2021年,全球智慧機器人的市場規模,將成長至336億美元。

除了Google、亞馬遜、微軟,還有許多新創公司,也投入到了機器人領域。但依據當前市場情況來看,能夠進入市場的商業化機器人還比較少。

而就在去年,波士頓動力宣布Spot將四足機器人開始商業化,同年已經有一些企業收到了Spot並展開應用測試,它們在人類的操控下,完成建築工地巡檢、巡航追蹤工程進度等工作。到了11月,Spot迎來了第一個商業買家——德國公司HoloBuilder,該公司與波士頓動力的合作,進一步推動建築行業的數位化和自動化,將現實捕捉的大量工作轉移到機器人平台上去。

今年2月20日,據日本媒體報導,日本鹿島建設株式會社發布消息稱,已在施工現場引入了四足行走機器人「Spot」。利用四足行走機器人在隧道施工現場進行實證試驗後,還對其進行升級以應對更加惡劣的地形,希望能使得「Spot」不僅能完成自動化巡邏等任務,還可以緩解建築產業人手不足的問題。

波士頓動力創始人兼董事長Marc Raibert曾表示:機器人將比互聯網還強大。互聯網提供了大眾一個知識接觸的管道,但是並沒有給予人們接觸真實世界的機會,但機器人加上互聯網可以讓人類操控、拿取實體物件,也就是又增加了一個認識世界的維度。

或許在錯失波士頓動力這件事情上,很難說得上好壞,但谷歌機器人項目的一舉一動,仍然值得我們關注。

本文為雷鋒網授權刊登,原文標題為「谷歌的一項新研究,讓機器狗小跑起來成為可能