軟體機(jī)器人是用模擬人類肌肉的柔軟材料制作的，大多數(shù)軟體機(jī)器人的設(shè)計(jì)是模仿自然界的各種生物，能完成很多傳統(tǒng)機(jī)器人做不了的任務(wù)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)器人一般都是堅(jiān)硬的金屬機(jī)器人，有些任務(wù)，它們根本不合適。軟體機(jī)器人能夠更加安全地與人互動(dòng)，也能很容易進(jìn)入到狹小的空間里面。
軟體機(jī)器人雖然可以為人們提供很多方便，但是，想讓它們準(zhǔn)確地完成人們指定的任務(wù)，卻是一件非常困難的事情。這需要科學(xué)家們進(jìn)行非常多的科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)?？梢哉f，在人工智能領(lǐng)域，取得任何點(diǎn)滴進(jìn)步，都相當(dāng)了不起！任何一個(gè)小小的進(jìn)步，都凝聚著無數(shù)科學(xué)家的心血和汗水。
人工智能如何促進(jìn)軟體機(jī)器人的發(fā)展呢？換句話說，需要用到人工智能的什么技術(shù)，怎么才能讓軟體機(jī)器人準(zhǔn)確地忠實(shí)地為人類服務(wù)呢？這是一個(gè)很難回答、很難解決的問題。因?yàn)檐涹w機(jī)器人幾乎可以有無限多的身體變形，它們需要隨時(shí)都能知道自己所有身體部位的位置，才能準(zhǔn)確地完成程序設(shè)定的任務(wù)。
為了解決這個(gè)高難度的問題，研究人員開發(fā)出一種深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化了軟體機(jī)器人身體上的傳感器裝配的位置，這樣，機(jī)器人就能盡量高效地完成作務(wù)了。具體是怎么回事呢？請(qǐng)耐心一點(diǎn)，接著往下看。
麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建議優(yōu)化傳感器在機(jī)器人體內(nèi)的位置，從而使機(jī)器人更好地與周圍環(huán)境互動(dòng)，并完成設(shè)定的任務(wù)。工程師根據(jù)這一建議，可以設(shè)計(jì)出能夠收集更多周圍信息的軟體機(jī)器人。
設(shè)計(jì)這樣的機(jī)器人的難點(diǎn)在于，不可能在機(jī)器人身上安裝無數(shù)個(gè)傳感器。那么傳感器應(yīng)該安裝在哪些位置才能獲得最大的性價(jià)比，這個(gè)問題很關(guān)鍵。
首先，研究人員將機(jī)器人的身體劃分為被稱為“粒子”的小區(qū)域。將每個(gè)粒子的應(yīng)變速率輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)“學(xué)習(xí)”了完成任務(wù)的最有效的動(dòng)作序列，比如怎么抓住不同大小的物體。與此同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)跟蹤那些使用最頻繁的粒子，并從網(wǎng)絡(luò)后續(xù)試驗(yàn)的輸入集合中挑選出使用較少的粒子。
傳感器就應(yīng)該裝在那些使用最頻繁的區(qū)域。比如說，要用機(jī)器人的手去抓取東西，那么傳感器就要裝在手掌里面和手指的周圍。這樣機(jī)器人才能精確操縱抓取的對(duì)象。比如，抓雞蛋和抓磚頭，抓握的方式和力量肯定不一樣。
軟體機(jī)器人的發(fā)展，除了開發(fā)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的算法，還要解決機(jī)器人通過感知獲得信息，并協(xié)調(diào)身體上其他組件互相配合。通過優(yōu)化傳感器的安裝位置，機(jī)器人才能更加廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，尤其是用于一些精細(xì)的任務(wù)。這樣才可以幫助人們完成大量的體力勞動(dòng)。
達(dá)成這些目標(biāo)的關(guān)鍵，就是傳感器。它可以使機(jī)器人能夠“看到”并理解自己與周圍環(huán)境的關(guān)系。
