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未来的智能机器人大赛是什么样?

2019-09-10

科研成果与传播 2019年3期
关键词:小冰模态大赛

在首届国际自主智能机器人大赛中,人们看到了目前行业领域里热度比较高的ROBOTIS、NAO、YANSHEE、ROBOSOUL等智能机器人种类。在比赛中,各种障碍物的设置主要考察了机器人的图像识别能力,也就是机器人的“眼睛”。据大赛执行主席、清华大学微电子学研究所教授王志华介绍,2020年会把机器人在复杂环境甚至恶劣环境下的语音识别能力设计到比赛规则中,届时,参加比赛的机器人除了能跑、能跳、能观察外,还必需要具备一双好“耳朵”。随着智能机器人技术的发展,机器人比赛肯定会越来越精彩,那么,未来的智能机器人比赛会比些什么内容?未来的智能机器人会带给我们怎样的科技成果?

大赛期间,德国科学院院士、德国汉堡大学多模态智能机器人系统研究所所长张建伟为大家描述了未来智能机器人比赛的方向与场景。他指出,人工智能除了目前的能听、会说、能看和翻译外,研究能思考、能行动的机器人是未来最重要的挑战。如何实现机器人的应用落地是一个非常重要的话题。在未来的比赛中,机器人能否通过图灵测试是非常重要的一环,目前的大部分智能机器人做到这一点还不是那么容易。张建伟认为,未来的机器人比赛会向着以下四个方面发展。

复杂环境下的智能图像识别

目前,虽然机器人的人脸识别系统在我国已经发展得非常成熟,但对复杂环境下的人脸识别能力还有待提高。比如在央视播出的一期《机智过人》节目中,需要识别的小女孩的脸是通过很远的监控摄像头显示出来的,并且小女孩坐在装有黑色玻璃车窗的汽车里边,图像非常暗淡、模糊。人工智能“御眼重明”和“妙笔警探”林宇辉需要据此头像在现场找出小女孩的父母。面对如此复杂的情况,林警官通过自己画的肖像画确定了两对父母(其中包括了小女孩的真正父母),但人工智能“御眼重明”的算法则处于失灵状态。这种比赛场景实际上显示出了未来强人工智能需要面临的新方向——如何在信息不完全的复杂环境下,根据已知信息,发挥自己的想象能力、推理能力来进行人工智能识别,这是我们目前需要努力发展的一个方面。

把“三观”融进去的机器人

在《机智过人》的另一期节目中,节目组邀请了复旦诗社的社长、北大诗社的社长与微软小冰一起写诗。比赛规则是:给出一幅图像,让人、机根据图像内容写诗,然后再请现场的观众来评比。结果小冰写的诗歌第一轮排在第一,第二轮排第二,并且通过了图灵测试。但是如果将比赛的规则改成“让大家猜哪首是机器人写的诗”,结果可能会大不相同。虽然微软小冰在读了30万首现代诗之后,可以自创出有一定水平的诗句,并且用词优美、风格缥缈、怪异,恰好受到了在场年轻观众的喜欢,但是能让人一眼就看出是机器写的诗。为什么呢?这主要是因为人工智能系统缺少三观,没有道德观、价值观、人生观,不像大部分人类一般,具有基本的道德底线。缺少三观正是我们未来人工智能面临的挑战。目前有的人工智能已经涉及价值观的融入,但机器人如何像人类一样具备道德观、人生观,对我们未来比赛是一个很好的启示。

动态环境下的智能反应能力

德国汉堡大学举办了一场学生、人形机器人比赛,其中有两项是投篮比赛。在第一项的定点投球中,机器人战胜了吉尼斯定点投球记录的创造者。但是在第二项比赛中,组委会设计了移动篮筐投球,机器人却很轻易地输给了比赛主持者。由此可以看出,在真正的运动场景下,机器人的自主处理能力和人的处理能力还相差非常远。因此,机器人如何快速察觉动态的事物并做出反应,是未来自主智能机器人大赛最重要的方向。

做有用的机器人

近几年来,在科技人员的不断努力下,我国研制出了不少新型的机器人种类,例如浙江大学研制的“绝影”四足机器人,南京航天航空大学研制的仿壁虎机器人,清华大学最新登上《Nature》杂志的无人驾驶自行车,另外还有机器鱼、蜻蜓机器人等,这些都是中国目前机器人系统里比较领先的几种形式。那么,我们未来真正需要的机器人是什么样的?应该说是那些能够给我们带来产业价值、有用的机器人。比如说能从事吸尘、拖地等各种各样家务的机器人,可用于干细胞制药的灵巧机器人,基于深度学习的快速识别与分拣机器人,在图书馆中帮助读者找书的机器人以及能在养老院里端茶倒水的移动机器人等等。

目前德国汉堡大学和中国的清华大学、北京大学、中科院心理所以及北京师范大学正在实施有史以来最大的人工智能国际合作项目——跨模态学习。人类的认知系统是一个非常好的多模态学习样板。人出生时并不具备多模态整合能力,但随着婴儿和世界的交互,逐渐掌握了多模态融合能力,使得人们后来可以非常有效地、自然地进行各种各样的视觉、听觉、触觉、嗅觉等感知、学习与交互。目前,人工智能的多模态整合能力跟人类相比差距甚远。多模态学习项目的成立,正是希望从人的认知模型中找到新的方向,除了深度学习的计算方法之外,还将研究包括脑机接口在内的新型方法,加速未来人工智能得以更好的突破。如果有一天,機器人能够对人讲述出他以前的情景,或者令他高兴的某个时刻,这绝对算得上是智能机器人发展的一个重大突破。

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