智能设备 自主思考的机器人:能够识别物体绕过障碍

格物者 2016-03-04   5054


“这是一个球。”

“我相信这是一个圆锥体”。

“似乎是一本很棒的书。”

这些声音是机械且单调的,这样平庸和无聊的回答在工作面试中肯定不会获得成功。但这种情况下,观察结果令人印象深刻。轮子上由两英尺高的hors d’oeuvre托盘构成,在地板倾斜,当它的摄像机“眼睛”看到物体时,说出它的发现。

这种机器人学会了识别这些特定物体,学会绕过障碍,尽管有些笨拙,但不需要人类的指导。摄像机将他看到了信息发送到机器人上方的笔记本电脑;笔记本电脑反过来与实验室台式机交流,台式机的显示器记录机器人捕获的物体。

赋予机器人思考能力的Emily Fitzgerald说,“它几乎是自主思考的”,并能够绕过障碍,这是去年夏天她的研究项目,与为本科生提供资助的本科生研究项目(UROP)一起。她说,比机器人自主定位更重要的能力是特殊物体的识别。

这种自我引导并观察物体是机器人科学家们的理想,潜在应用如探索遥远行星的形貌。在Fitzgerald的研究中,她利用一种深层神经网络,模拟大脑神经元的人工智能形式。深层神经网络能够处理大量数据来解决问题,比如识别一个球或圆锥体。

“将一种物体的大量图片放进去进行编译,存在一种算法,”Fitzgerald说。“然后我们主要为它编码。”当机器人接近一个物体时会说,“哦,在我面前有一个物体,让我思考一下。”它会…找到一幅对应物体的图片,选择那个数字,使用它作为参考,然后它会大声说出,“哦,这是一个球,”“这是一个圆锥体”,或者任何已教会它的物体。”

艺术与科学学院研究助理教授兼波士顿大学神经形态实验室主任Massimiliano Versace负责Fitzgerald的UROP项目。她得到了Versace实验室志愿者Lucas Neves和波士顿大学计算神经科学和技术实验室的客座研究员Matthew Luciw的帮助。

当被问到训练他们的金属学生识别物体会有多困难时,研究小组成员们笑了起来。“有许多次,我们确实有点失望,但你知道,这并没用,”Fitzgerald说,首先必须要掌握一种不熟悉的编程语言。然后研究团队需要确保项目中一系列软件能够同时工作,不会出现“系统崩溃的情况,”她说。

通常,软件的不兼容导致了笨拙的机器人。

“大多数时候,它只是不能开始,”Neves说,感伤地回忆过去那些艰难的时刻。机器人会迷路:轮子中的传感器告诉机器人走了多远。但是“车轮并不以恒定速率旋转,那么每次当机器人停止时,会认为走得更远,因为车轮旋转得更快,”Fitzgerald说。

因此它还不是最终产品。未来Fitzgerald的项目是否会成为商业的应用,仍然是个不确定的问题,Versace说,但他并不怀疑该类工作的可行性。Versace领导着波士顿大学的衍生公司Neurala,,他的实验室成员最近会见了美国国家航空航天局的成员,讨论相关问题。


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