机器人能照顾老人,不过它先要向孩子学习。

与其开发程序模仿成年人的思维,不如让程序学习孩子的思维。

编者按:机器人养老是一个很火的话题。有意思的是,想让机器人具备养老技能,需要让它们先向小孩学习。本文编译自the conversation原题为“Robots may care for you in old age – and your children will teach them”的文章。

相信用不了多久,机器人就会走进千家万户,帮助我们照顾老年人,让他们独立生活。要实现这一愿景,首先要让机器人变得能干,有许多小事人类可以不假思索完成,机器人也需要具备这一能力。看看现代AI系统,训练时只是瞄准特定任务,它会分析海量带注解的图像,这些图像告诉机器人如何完成动作。随着技术的进步,机器人解决复杂问题的能力的确越来越强,但它们目前关注的只是非常特殊的任务,训练也需要海量时间,需要强大的计算力。

如果机器人想照顾老人,它会碰到多种多样的问题,与训练环境中遇到的问题大不相同。在日常生活中,机器人要泡咖啡,换床单,还要与老人交谈。这些任务对机器人来说本来就是挑战,如果各种任务组合在一起,难度就更大了。没有任何两个家庭是完全一样的,换言之,机器人必须快速学习,适应环境。如果家里有多个人,东西并非总会放在相同的地方,机器人必须凭自己的能力找到它们。

怎么办?有一种方法:让机器人拥有终生学习的能力,它可以存储知识,这些知识是从经验中积累的,它会学着适应新环境,解决新问题。例如,机器人一旦学会泡茶,就可以用相同的经验泡咖啡。

科学家认为,最棒的学习代理就是人类大脑,它具备终生学习的能力,还可以适应复杂多变的环境,解决日常生活中千变万化的问题。如果能给人类大脑建模,理解人类大脑是如何学习的,就可以开发出更先进的机器人,让人类与机器人自然交流,恰如我们与其它人交流一样。

模拟孩子

如果想模仿人类,从哪里开始?图灵曾经说过:

“与其开发一个程序,模仿成年人的思维,不如开发一个可以模仿孩子思维的程序,难道不是吗?孩子的大脑如果接受适当的教育,就可以变成成年人的大脑。”

图灵将孩子的大脑比作空白笔记本,可以通过教育填充,形成智能成人系统。那么程序到底应该模仿多大年纪的人类孩子,再将程序装进机器人?机器人起步时需要怎样的知识和技能?

刚出生的孩子做不了多少事,它对周围世界的感受也受到严重限制。婴儿脖子的肌肉不够强大,无法支撑大脑,而且婴儿还没有学会控制四肢。

对于机器人来说,如果开始时模仿不满1月的婴儿,限制很多,因为婴儿的身体不成熟,他会专注于小细节,比如根据听到看到的东西协调眼睛。婴儿先给自己的身体建模,走过初始阶段,然后才学着理解更复杂的周边世界。

在模拟过程中,我们会限制机器人的关节,这样就能模仿肌肉控制的缺失。我们会调整机器人摄像头看到的图像,模仿婴儿视野,婴儿看到的图像比成年人模糊。我们不需要告诉机器人如何移动,而是让它自己去发现。在时间的推移过程中,机器人可以适应变化。

通过玩来学习

研究发现,当我们对学习加以限制,不只能提升学习新知识新技能的速度,还能提高精准度。

赋予机器人更强的能力,让它知道何时可以解除限制(这样机器人就能对关节、视觉拥有更强的控制力),机器人就能自己调节学习速度。当目前的学习范围达到饱和之后,机器人可以解除限制,这样就能模拟婴儿的肌肉生活,让机器人按自己设定的速度走向成熟。

研究人员可以建模,模拟婴儿的学习过程,模拟婴儿前10个月的生长过程。电机如何移动,接受传感信息,当机器人理解到二者的联系,就可以观察婴儿身上出现的惯常行为,完成模仿。

当机器人学会如何协调自己的身体,接下来就要学着理解周围世界。在孩子的学习过程中,玩是很重要的组成部分。通过玩,孩子探索周边环境,尝试不同的可能性,然后理解结果。

最开始时,所谓的玩可能很简单,比如用勺子敲桌子,将不同的东西放到嘴里,然后用积木搭建高塔,将形状不同的物品放入匹配的洞孔内。所有这些活动都可以帮助孩子积累经验,为日后学习各种技能奠定基础。

未来,以这些技术作为基础,机器人可以理解更复杂的环境和挑战,不断适应,人类在日常生活中早就对这些环境挑战习以为常。终有一天,机器人护理也许能真正满足人类的需求,或者像其它人类一样满足人类的需求。

译者:小兵手

THE END
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