會試錯會總結(jié)新算法可使機器人“受傷不下火線”

“不需要提前設(shè)定和人來操控，受損后能自行適應(yīng)新情況，改變移動方式，直至完成任務(wù)。”最新出版在英國《自然》雜志上的一篇文章描述了一種機器學(xué)習(xí)算法，能夠讓受損的機器人在短時間內(nèi)適應(yīng)新情況，恢復(fù)執(zhí)行任務(wù)的能力。經(jīng)試驗，該技術(shù)在一個六條腿走路的機器人和一個機械手臂中均被證實可行，未來有望幫助科學(xué)家開發(fā)出更穩(wěn)健、高效和自主的機器人。

法國科學(xué)家讓－巴普蒂斯特·穆雷和他的研究團隊開發(fā)的這種智能試錯算法，能讓機器人在受損后2 min 內(nèi)適應(yīng)過來。該算法使機器人能夠預(yù)測哪些補償行為在遭受損害后最有可能獲得成功。機器人會嘗試各種預(yù)測結(jié)果良好的行為，從而幫助它們恢復(fù)執(zhí)行任務(wù)的能力。

在測試中，機器人遭遇了極盡苛刻的考驗:一個六條腿的機器人遭受了包括腿部受損、斷裂和丟失在內(nèi)的5 種不同的損傷;一個機械手臂的關(guān)節(jié)被“殘忍”地用14 種不同方法弄斷，但最終它們都成功采用這種算法適應(yīng)并快速恢復(fù)了過來。

機器人已經(jīng)改變了包括制造業(yè)在內(nèi)的很多行業(yè)，在為人類提高生產(chǎn)效率的同時，也大幅延展了我們所能達到的區(qū)域，如太空、深海、災(zāi)區(qū)等。但是，與動物可以迅速適應(yīng)受傷的情況不同，機器人在受損后很“無助”，個別部件出錯都會導(dǎo)致它變?yōu)椤拌F塊兒”。像人類送往其他星球上的探測器，費用高昂，可一旦出現(xiàn)機械故障失去了聯(lián)系，通常就“廢了”。如何能制造出在遭受損傷后可以快速恢復(fù)的機器人，并且要兼顧既實用又實惠這兩點，一直都讓科學(xué)家們十分為難。

而穆雷的團隊就是要讓機器人能像動物一樣通過不斷地嘗試，找到最優(yōu)解決方案，適應(yīng)多變的環(huán)境。該技術(shù)將有望讓機器人找到自己解決復(fù)雜問題的方法，幫助其在陌生環(huán)境或遭遇意外事件時度過難關(guān)，使其具備一定自適應(yīng)能力，更加穩(wěn)定、可靠。