耶魯大學(xué)的一組研究人員最近開(kāi)發(fā)了一種能夠代表，學(xué)習(xí)和推斷所有權(quán)關(guān)系和規(guī)范的機(jī)器人系統(tǒng)。他們的研究預(yù)先發(fā)表在arXiv上，解決了與教學(xué)機(jī)器人社會(huì)規(guī)范以及如何遵循這些規(guī)范相關(guān)的一些復(fù)雜挑戰(zhàn)。

隨著機(jī)器人的普及，重要的是它們必須能夠與人類(lèi)進(jìn)行有效且適當(dāng)?shù)耐ㄐ?。人?lèi)互動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵方面是根據(jù)社會(huì)和道德規(guī)范進(jìn)行理解和行為，因?yàn)檫@促進(jìn)了與他人的積極共處。

所有權(quán)規(guī)范是一組社會(huì)規(guī)范，有助于以更加體貼他人的方式在共享環(huán)境中導(dǎo)航。向機(jī)器人教授這些規(guī)范可以增強(qiáng)他們與人類(lèi)的互動(dòng)，從而使他們能夠區(qū)分非擁有工具和與他們暫時(shí)共享的擁有工具。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一Brian Scassellati告訴TechXplore：“我的研究實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)注于使人們易于交互的機(jī)器人。” “這項(xiàng)工作的一部分是研究如何教授關(guān)于共同的社會(huì)概念的機(jī)器，這些概念對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)來(lái)說(shuō)是必不可少的，但并非總是吸引最多注意力的主題。了解對(duì)象所有權(quán)，權(quán)限和習(xí)俗是其中之一。這些主題并沒(méi)有真正引起人們的關(guān)注，但是對(duì)于機(jī)器在我們的家庭，學(xué)校和辦公室中的運(yùn)行方式至關(guān)重要。”

在Scassellati，Xuan Tan和Jake Brawer設(shè)計(jì)的方法中，所有權(quán)表示為對(duì)象與其所有者之間的概率關(guān)系圖。這與基于謂詞的規(guī)范的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合在一起，該數(shù)據(jù)庫(kù)限制了允許機(jī)器人使用擁有的對(duì)象完成的動(dòng)作。

“這項(xiàng)工作的挑戰(zhàn)之一是，我們了解所有權(quán)的某些方式是通過(guò)明確的規(guī)則(例如，'別拿我的工具')來(lái)進(jìn)行的，而其他方式則是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)的，” Scassellati說(shuō)。“將這兩種類(lèi)型的學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)對(duì)人們來(lái)說(shuō)可能很容易，但是對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)則更具挑戰(zhàn)性。”

研究人員設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)合了一種新的增量式范式學(xué)習(xí)算法，該算法能夠一次性進(jìn)行示例學(xué)習(xí)和歸納，并具有貝葉斯對(duì)所有權(quán)關(guān)系的推斷，以應(yīng)對(duì)明顯的規(guī)則沖突和對(duì)對(duì)象的可能所有者的基于感知的預(yù)測(cè)。這些組件一起使系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)適用于各種情況的所有權(quán)規(guī)范和關(guān)系。

“ Xuan和Jake所做工作的關(guān)鍵是將兩種不同類(lèi)型的機(jī)器學(xué)習(xí)表示形式相結(jié)合，一種是從這些明確的象征性規(guī)則中學(xué)習(xí)，而另一種是從少量的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，” Scassellati解釋說(shuō)。“使這兩個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作既使這一挑戰(zhàn)成為挑戰(zhàn)，也最終使這一成功得以實(shí)現(xiàn)。”

研究人員通過(guò)一系列模擬和現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)評(píng)估了其機(jī)器人系統(tǒng)的性能。他們發(fā)現(xiàn)，它可以有效地完成需要遵循各種所有權(quán)規(guī)范的對(duì)象操作任務(wù)，并且具有顯著的能力和靈活性。

Scassellati和他的同事進(jìn)行的這項(xiàng)研究提供了一個(gè)著名的例子，說(shuō)明如何訓(xùn)練機(jī)器人來(lái)推斷和尊重社會(huì)規(guī)范。進(jìn)一步的研究可以將類(lèi)似的構(gòu)造應(yīng)用于其他與規(guī)范相關(guān)的功能，并解決其中不同的規(guī)范或目標(biāo)相互沖突的復(fù)雜情況。

Scassellati說(shuō)：“我們正在繼續(xù)研究如何構(gòu)建與人更自然互動(dòng)的機(jī)器人，而這項(xiàng)研究?jī)H關(guān)注這項(xiàng)工作的一個(gè)方面。”