让机器人来教机器人？看麻省理工的科学家们在捣鼓什么

科学家教机器人很正常，但机器人也能教机器人？

没错，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的科学家们，最近开发出一种新的系统，允许没有编码经验的人教授机器人简单的任务，例如抓住物体并将其放入桶中。该系统旨在模仿人类如何学习，甚至允许机器人将学到的知识教给其他机器人。这可能会使机器人有一天被更快速、便宜地进行训练。而且，这一应用场景有望拓展到机器人对处理灾难的预先学习，比如处理核灾或者炸弹处理。

一次演示就能教机器人完成任务

通常，训练机器人有两种方法。第一种，机器人的动作是由编程完成的，包括每个指定的单独运动的时间和位置。如让机器人将金属切割成精确的形状和尺寸。第二种，信息的输入是通过运动捕捉，其方式与在电影和视频游戏中绘制CGI字符的移动相同。

如今，两种方法之间有了新方法。

首先，机器人会被教授一系列的基本动作，例如如何平行于轴线，或如何在平地上移动。然后，操作员通过在屏幕上移动机器人的3D模型来为他们指定特定任务。
 

ClaudiaPérez-D'Arpino和她训练的Optimus机器人。

该研究的合作者之一、麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的博士生Claudia Pérez-D'Arpino说：“想象一下，在视频游戏里，你有一个机器人的3D模型，你可以抓住机器人的手，移动它。这可以让你教一个机器人，即使它跟你并不在同一个房间。”

她认为，这可以跟人类的学习进行比较。人可以在广泛的情况下学习多种基本行为，当我们教另一个人一个多步骤的任务时，即使这个人从未看到这个具体的任务，也不会觉得太惊讶，“这只是以前已知的行动的组合。”

使用这种方法，研究人员就能够通过一次演示来教导机器人执行任务了。

例如，有一个任务是：要求机器人用双手抓住托盘，并将其提起，使托盘平行于地板。机器人虽然只被“展示”了一次任务，但是它能够应用其以前关于如何平行于对象的知识来完成任务。机器人也被教导抓住一个物体并将其放入桶中，以及提取卡在另一个气缸内的圆柱体。


麻省理工学院的CSAIL

研究人员已在双臂机器人Optimus上测试了该系统。该机器人然后能够将其基本知识“转移”到Atlas－－这个六尺高，重400磅的类人机器人。在将信息从一台机器人计算机移动到另一台机器人计算机之后，第二台机器人可以使用该学习信息来完成任务，基本上达到了从机器人到机器人（robot-to-robot）的学习。这项研究将在5月29日至6月3日新加坡举行的IEEE国际机器人和自动化大会上进行发表。

Pérez-D'Arpino说，该系统在未来可以用于教导机器人如何在人造物上工作。因为系统不需要专家编码器来教授任务，所以它允许没有编码经验的人“训练”机器人。“这些机器人可以在人类周围工作是非常有益的，以便他们能够合作。这有点像共生”，Pérez-D'Arpino认为，“人类知道如何非常好地完成一些事情，但在一些其他事情的完成上，机器人也应该知道如何做得好。

预先训练处理灾难

另一个应用场景是灾难的处理。2011年日本发生里氏9.0级大地震后，福岛第一核电站发生了核泄漏事故。以往处理这些情况的机器人，或者是处理炸弹的机器人，都是操作员将机器人作为木偶移动，进行手动操作的，这需要大量时间和具备相应高技能的人才。如果机器人能够预先训练来处理灾害情况，那么可以更快地部署机器人。

 

当然，这个系统并不是没有缺陷。例如，机器人可能无法适应下面情况：机器人被教导抓住一个物体，然后提取它出来。但是如果情况需要机器人先提取物体，然后放下它。“这将涉及一些逻辑思维，对于人类来说，这是非常简单的，但对于计算机来说，这是非常具有挑战性的。”Pérez-D'Arpino说，在某些任务中，机器人确实是智能的，但在某些方面也是有限的。”