AI智能：機器人對夥伴機器人表現出一絲共情


圖片來源於研究論文
就像一對可以預測彼此一舉一動的老夫妻一樣，哥倫比亞工程公司(Columbia Engineering)的機器人學會了如何根據視頻的幾個初始幀預測夥伴機器人的未來行動和目標。
當兩個靈長類動物長期合作時，可以很快學會預測室友、同事或家庭成員的近期行為。人類這種預見他人行為的能力，使得彼此更容易生活融洽，合作成功。相比之下，即使是最聰明、最先進的機器人，也無法實現這種社交要求。但是，現在這一切可能會改變。
這項研究在哥倫比亞工程公司的創新機器實驗室(Columbia Engineering's Creative Machines Lab)進行。該實驗室由機械工程學教授Hod Lipson領導，目的在於使機器人能夠完全通過視覺觀察來理解和預測其他機器人的目標。
研究人員首先建造了一個機器人，並將其放置在大小約為長90cm，寬61cm的圍欄中。他們對機器人進行了編程，使其搜尋並朝著可以看到的任何綠色圓圈移動。但是其中包括一個陷阱：有時，機器人可以看到一個綠色圓圈，並直接向其移動。但是有時，綠色圓圈會被一個高大的紅色紙箱遮住。在這種情況下，機器人要麽向另一個綠色圓圈移動，要麽根本不移動。


圖片來源於研究論文
在觀察到它的同伴機器人運動了兩個小時後，觀察型機器人開始預測同伴機器人的目標和路徑。在不知道同伴機器人是否被紅色紙箱擋住的情況下，100次實驗中，觀察型機器人共有98次能夠成功預測其同伴的目標和路徑。
該項研究由Boyuan Chen主導，與計算機科學助理教授Carl Vondrick合作完成，研究成果發表在《科學·報告》上，Boyuan Chen說：“我們的初步結果令人興奮，我們的發現開始證明機器人如何從另一個機器人的角度看世界。可以這樣說，並且可以這樣理解，在不需要被引導的情況下，從其同伴的有利角度看，無論其同伴是否可以看到綠色圓圈，觀察型機器人將自己置於對方的角度進行觀察的能力也許是一種共情的原始形式。”
在設計實驗時，研究人員期望觀察型機器人將學會對同伴機器人的動作做出預測。然而，研究人員沒有想到的是，觀察者機器人僅用幾秒鍾的視頻作為提示就能準確地預見其同伴未來的動作。
研究人員承認，機器人在這項研究中表現出的行為遠比人類的行為和目標簡單。但是，研究人員認為，這可能是將認知科學家稱為的“心智理論” (ToM)運用到機器人的開始。在三歲左右時，孩子們開始認識到其他人可能與他們有不同的目標、需求和觀點。這讓捉迷藏等遊戲以及撒謊這樣的複雜行為成為可能。從更廣泛的意義上講，ToM被認為是人類和靈長類動物認知能力的主要區別標誌，並且是複雜和適應性社會互動(例如合作、競爭、同情和欺騙)中必不可少的因素。


圖片來源於研究論文
此外，在使用口頭語言描述他們的預測方麵，人類比機器人更擅長用口頭語言來描述自己的預測。因此研究人員讓觀察型機器人以圖像而不是文字的形式進行預測，以避免處於語言描述中的劣勢。Lipson推測，機器人在視覺上預測未來行為的能力並不是獨一無二的，“我們人類有時也會在視覺上進行思考。人類經常會在大腦中而不是言語中想象未來。”
Lipson承認研究中存在許多道德問題。這項技術將使機器人更具彈性和實用性，但是當機器人可以預見人類的思維方式時，它們也可能學會操縱這些思想。
Lipson說：“我們認識到機器人不會長期保持消極跟隨指令行動。像其他形式的高級AI一樣，我們希望決策者可以幫助控製這種技術，以便所有人都能從中受益。”
這項研究的標題為《機器人心智理論的視覺行為建模》。
翻譯：周慧穎
審校：汪茹
引進來源：哥倫比亞大學工程與應用科學學院
引進鏈接：https://techxplore.com/news/2021-01-robot-glimmer-empathy-partner.html
本文來自：環球科學


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