自學(xué)算法讓機器人的手具有高靈活性

Dactyl AI的研究人員成功研究出一種自學(xué)算法，它能讓機器人的手具有很高的靈活性。他們研究出的算法使機器手能靈活地操縱一個立方體，這個過程在計算機模擬中相當于進行了百年的練習(xí)（盡管實際只有幾天的時間）。

機器人的手還遠不及人類的敏捷，而且如果想應(yīng)用在工廠或倉庫里也顯得太笨拙了。即便如此，這項研究依然顯示了機器學(xué)習(xí)的潛力。它還表明，有一天，機器人可能會在虛擬世界中自學(xué)新技能，這將大大加快編程或訓(xùn)練它們的進程。

這個機器人系統(tǒng)被稱為“Dactyl”，是由位于硅谷的非營利組織OpenAI的研究人員開發(fā)的。它使用了一個來自英國公司稱為“影子”的現(xiàn)成的機器手，一個普通的相機，以及一個已經(jīng)掌握了一個龐大的多人在線視頻游戲的DotA算法，它使用了同樣的自學(xué)方法。

該算法使用一種稱為強化學(xué)習(xí)的機器學(xué)習(xí)技術(shù)。Dactyl的任務(wù)是操縱一個立方體，把不同的面翻到上面來。通過不斷的試錯，會產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果。

視頻顯示，Dactyl能夠非常敏捷地旋轉(zhuǎn)立方體。它自動地找出了人類常用的幾個抓點。但這項研究也顯示了人工智能還有很長的路要走：在經(jīng)過了數(shù)百年的虛擬訓(xùn)練之后，機器人成功地操縱了魔方的概率只有13/50，這遠遠超過了兒童所需要的時間。

麻省理工學(xué)院名譽教授、Rethink Robotics公司的創(chuàng)始人Rodney Brooks表示：“短期內(nèi)，它不適合被應(yīng)用于工業(yè)流程，但研究依然是一件好事?！?Rethink Robotics公司是一家生產(chǎn)更智能工業(yè)機器人的初創(chuàng)公司。

強化學(xué)習(xí)的靈感來自于動物通過積極反饋學(xué)習(xí)的方式。它最初在幾十年前就被提出了，但隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的進步，在最近幾年才被證明是可行的。Alphabet旗下的DeepMind利用強化學(xué)習(xí)技術(shù)創(chuàng)建了AlphaGo。這是一個計算機程序，它學(xué)會了高超的技能來玩極其復(fù)雜和微妙的棋盤游戲。

其他機器人研究人員對這種方法進行了一段時間的測試，但由于模仿現(xiàn)實世界的復(fù)雜性和不可預(yù)測性，他們一直難有突破。OpenAI的研究人員通過在虛擬世界中引入隨機變量來解決這個問題，這樣機器人就可以學(xué)習(xí)如何解釋諸如摩擦、機器人硬件噪音以及立方體部分處于視線之外的問題。

該機器人背后的工程師之一Alex Ray表示，通過賦予它更強的處理能力和引入更多的隨機性，可以提高Dactyl的性能?！拔艺J為我們還沒有達到極限，”他說。Ray補充說，目前還沒有計劃將這項技術(shù)商業(yè)化。他的團隊專注于開發(fā)最強的通用學(xué)習(xí)方法。

“這很難做好，”密歇根大學(xué)專門研究機器操縱的專家Dmitry Berenson說，“目前還不清楚最新的機器學(xué)習(xí)方法將會帶來多大影響。我們付出了很多努力來為特定的任務(wù)提供合適的方法?！钡J為，模擬學(xué)習(xí)可能是非常有用的：“如果我們能夠真正地跨越‘現(xiàn)實差距’，學(xué)習(xí)就會變得更加容易。