沃森學(xué)院的研究人員創(chuàng)造了能思考的機(jī)器

當(dāng)大多數(shù)人想到自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)，他們通常會(huì)想到自動(dòng)駕駛汽車，但這只是這一廣泛研究領(lǐng)域的一部分。創(chuàng)建一臺(tái)可以實(shí)時(shí)做出自己決定的機(jī)器涉及一系列令人眼花繚亂的挑戰(zhàn)，從機(jī)器人技術(shù)到軟件設(shè)計(jì)、編碼、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等等。

機(jī)械工程助理教授于凱彥提供了一個(gè)涵蓋該領(lǐng)域廣度的定義：“自主系統(tǒng)能夠自動(dòng)執(zhí)行一系列復(fù)雜的動(dòng)作。這是一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械工程、電氣工程甚至認(rèn)知科學(xué)。”

余說，系統(tǒng)可以是半自主或完全自主的，涉及廣泛的應(yīng)用，從農(nóng)業(yè)到醫(yī)療保健管理，再到智能城市的交通信號(hào)燈控制等等。

事實(shí)上，自主系統(tǒng)已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑瑥闹悄芗揖拥暮銣仄骺刂葡到y(tǒng)到手機(jī)聊天機(jī)器人，計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授張世奇指出。不少賓厄姆頓大學(xué)的校友在紐約市的金融科技公司工作，構(gòu)建自主系統(tǒng)——例如，張更喜歡廣義上的“機(jī)器人”一詞——用于投資管理和其他任務(wù)。

在這里，您將遇到沃森學(xué)院的研究人員，他們正在解決復(fù)雜的問題，并為機(jī)器可以思考、做出決策以及駕駛汽車的高科技未來奠定基礎(chǔ)。

Zhang 使用人工智能 (AI) 算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)。最終，他的研究教會(huì)機(jī)器學(xué)習(xí)、推理和行動(dòng)——甚至在某些任務(wù)中勝過人類。

在他的研究小組中，張和他的學(xué)生專注于日常場(chǎng)景，例如家庭、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)和購(gòu)物中心。他們的工作還側(cè)重于三個(gè)研究主題：機(jī)器人決策、人機(jī)交互和機(jī)器人任務(wù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。在國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的決策研究中，他們開發(fā)了結(jié)合基于規(guī)則的人工智能方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法的算法。

“前者擅長(zhǎng)整合人類知識(shí)，后者可以根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)決策，”張說。

為了做出理性的決定，一個(gè)自治系統(tǒng)必須弄清楚當(dāng)前的世界狀態(tài)，研究人員稱之為“感知”的品質(zhì)。推理有助于機(jī)器人在感知到該狀態(tài)后弄清楚它應(yīng)該做什么。通過實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人完成決定的行為。人工智能方法已用于所有三個(gè)過程，但在感知方面，它們是最成功的——至少到目前為止是這樣。

“在某些條件下，人工智能可以在圖像識(shí)別和語音識(shí)別等基準(zhǔn)任務(wù)上做得更好。與 10 年前相比，機(jī)器人可以更好地了解世界狀態(tài)，”張說。“這肯定有助于機(jī)器人做出決策并達(dá)到下一個(gè)自主水平。”

這并不意味著機(jī)器人很快就會(huì)在決策方面超越人類。例如，人類意識(shí)到某人不能同時(shí)在兩個(gè)地方，并且掉落的物體會(huì)掉到地上。需要教導(dǎo)人工智能將這些現(xiàn)實(shí)因素納入其推理過程。

“機(jī)器沒有常識(shí)。有很多事情對(duì)人來說是顯而易見的，但對(duì) AI 來說卻不是，”張反映道。“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法在整合常識(shí)方面不是很有效。我們不希望自動(dòng)駕駛汽車通過多次這樣做來學(xué)會(huì)避免撞到人。”

在人機(jī)交互方面，研究小組對(duì)基于對(duì)話和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 的系統(tǒng)感興趣。張說，對(duì)話系統(tǒng)幫助機(jī)器人估計(jì)人類的心理狀態(tài)，AR系統(tǒng)可視化機(jī)器人的心理狀態(tài)以供人類決策。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，他希望看到更多關(guān)于創(chuàng)建透明和值得信賴的人工智能系統(tǒng)的研究，以及使用這項(xiàng)技術(shù)來改善殘障人士和老年人的生活。

“我希望更多地看到實(shí)驗(yàn)室外的機(jī)器人，看到人和機(jī)器人在人類居住的環(huán)境中相互合作。我希望看到機(jī)器人能夠理解自己的行為，”他說。