深度學(xué)習(xí)對機(jī)器人有多大的影響

人工智能
2018
12/20
21:52
千家網(wǎng)
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迄今為止,大多數(shù)人工智能(AI)研究都集中在視覺方面。多虧了機(jī)器學(xué)習(xí),尤其是深度學(xué)習(xí),我們現(xiàn)在有了對周圍環(huán)境有很好的視覺理解的機(jī)器人和設(shè)備。但我們不要忘記,視覺只是人類的一種生物感官。為了更好地模擬人類智能的算法,研究人員現(xiàn)在將注意力集中在從感覺運(yùn)動系統(tǒng)和觸覺反饋中獲取的數(shù)據(jù)集上。有了這種額外的感官,未來的機(jī)器人和人工智能設(shè)備將對它們的物理環(huán)境有更大的認(rèn)識,從而打開新的用例和可能性。

  人工智能系統(tǒng)

人工智能愛好者、技術(shù)專家、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)語言編程專家Somatic創(chuàng)始人賈森•托伊(Jason Toy)最近發(fā)起了一個項目,重點培訓(xùn)人工智能系統(tǒng),使其能夠基于觸覺輸入與環(huán)境互動。該項目名為SenseNet: 3D物體數(shù)據(jù)庫和觸覺模擬器,致力于將機(jī)器人對周圍環(huán)境的映射擴(kuò)展到視覺之外,包括輪廓、紋理、形狀、硬度和觸覺物體識別。

Toy最初的目標(biāo)是在感知運(yùn)動系統(tǒng)和觸覺反饋方面創(chuàng)造一波人工智能研究浪潮。除此之外,他還設(shè)想,經(jīng)過人工訓(xùn)練的機(jī)器人最終將被用于開發(fā)機(jī)器人手,用于工廠和配送中心,完成裝箱、零部件回收、訂單履行和分類等工作。其他可能的應(yīng)用包括用于食品制備、家務(wù)和組件組裝的機(jī)械手。

  機(jī)器人學(xué)和深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)

SenseNet項目依賴于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)(deep reinforcement learning, RL),這是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個分支,它借鑒了有監(jiān)督和無監(jiān)督的學(xué)習(xí)技術(shù),依賴于一種基于監(jiān)控交互的獎勵系統(tǒng),以找到更好的方法迭代改進(jìn)結(jié)果。

許多人認(rèn)為,RL提供了一種開發(fā)自主機(jī)器人的途徑,這種機(jī)器人可以在最少的人類干預(yù)下掌握某些獨立行為。例如,對深度RL技術(shù)的初步評估表明,使用仿真技術(shù)開發(fā)靈巧的3D操作技能是可能的,而不必手工創(chuàng)建表示。

  使用SENSENET數(shù)據(jù)集

SenseNET及其支持資源旨在克服許多共同的挑戰(zhàn)

研究人員在從事基于觸控的人工智能項目時面臨的問題。一個開源的形狀數(shù)據(jù)集,其中大部分可以3D打印,以及一個觸摸模擬器,讓人工智能研究人員加快項目工作。圖1顯示了SenseNET數(shù)據(jù)集中包含的一些形狀的示例。

圖1:SenseNet 3D對象的例子。

GitHub*上的SenseNet存儲庫提供了3D對象數(shù)據(jù)集之外的大量資源,包括培訓(xùn)示例、分類測試、基準(zhǔn)測試、Python*代碼示例等等。

通過添加一個模擬器,研究人員可以加載和操作這些對象,從而使數(shù)據(jù)集更加有用。Toy解釋說:“我們在子彈物理引擎上建立了一個層。Bullet是一個廣泛應(yīng)用于游戲、電影以及最近的機(jī)器人和機(jī)器學(xué)習(xí)研究中的物理引擎。這是一個實時物理引擎,模擬軟硬體,碰撞檢測和重力。我們包括一個被稱為MPL的機(jī)械手,它可以在手指中進(jìn)行全方位的運(yùn)動,我們在食指尖端嵌入了一個觸摸傳感器,可以讓手模擬觸摸。圖2顯示了使用MPL支持的一些手勢。

圖2:SenseNet中可用的機(jī)器人手勢。

  支持技術(shù)

為了加速訓(xùn)練和測試許多強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法玩具使用英特爾的強(qiáng)化學(xué)習(xí)教練-機(jī)器學(xué)習(xí)測試框架。在Python*環(huán)境中運(yùn)行,強(qiáng)化學(xué)習(xí)教練允許開發(fā)人員建模代理和環(huán)境之間的交互,如圖3所示。

圖3:通過組合構(gòu)建塊來建模代理。

通過結(jié)合各種構(gòu)建模塊,提供可視化工具動態(tài)顯示訓(xùn)練和測試結(jié)果,增強(qiáng)學(xué)習(xí)教練使訓(xùn)練過程更加有效,并支持在多個環(huán)境下對代理進(jìn)行測試。先進(jìn)的可視化工具,基于在訓(xùn)練序列中收集的數(shù)據(jù),可以方便地通過Coach儀表板訪問,并用于調(diào)試和優(yōu)化被訓(xùn)練的代理。

  開發(fā)人員的機(jī)會

至于其他開發(fā)者的機(jī)會,Toy說:“不要害怕打破常規(guī)。深度學(xué)習(xí)的熱潮主要集中在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNNs)和計算機(jī)視覺領(lǐng)域,因為這兩個領(lǐng)域的學(xué)習(xí)成果最多。“其他未被探索的領(lǐng)域在人工智能方面提供了洞見,有時還會帶來突破,而這些不太受歡迎的領(lǐng)域可能會引領(lǐng)人們走向有希望的方向。”

最后,Toy說:“不要僅僅從數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)的角度研究人工智能。看看其他領(lǐng)域,比如計算神經(jīng)科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)。”

【來源:千家網(wǎng)】

THE END
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