耶魯大學(xué)的一組研究人員最近開發(fā)出一種能夠代表，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)布在arXiv上，解決了與教授機(jī)器人社會規(guī)范以及如何與之相符的一些復(fù)雜挑戰(zhàn)。

隨著機(jī)器人變得越來越普遍，重要的是他們能夠有效和適當(dāng)?shù)嘏c人類進(jìn)行交流。人類互動的一個關(guān)鍵方面是根據(jù)社會和道德規(guī)范來理解和行為，因?yàn)檫@促進(jìn)了與他人的積極共存。

所有權(quán)規(guī)范是一套社會規(guī)范，有助于以更加體貼他人的方式駕馭共享環(huán)境。將這些規(guī)范教授給機(jī)器人可以增強(qiáng)他們與人類的互動，使他們能夠區(qū)分非擁有工具和暫時與他們共享的擁有工具。

“我的研究實(shí)驗(yàn)室專注于構(gòu)建易于人們進(jìn)行交互的機(jī)器人，”開展這項(xiàng)研究的研究人員之一Brian Scassellati告訴TechXplore。“這項(xiàng)工作的一部分是研究我們?nèi)绾谓淌跈C(jī)器關(guān)于常見的社會概念，這對我們作為人類必不可少的事情，但并不總是吸引最多關(guān)注的主題。了解對象所有權(quán)，權(quán)限和習(xí)俗是一個這些主題并沒有真正受到太多關(guān)注，但對于機(jī)器在我們的家庭，學(xué)校和辦公室的運(yùn)作方式至關(guān)重要。“

在Scassellati，Xuan Tan和Jake Brawer設(shè)計的方法中，所有權(quán)被表示為物體與其所有者之間概率關(guān)系的圖表。這與基于謂詞的規(guī)范數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，該規(guī)范約束允許機(jī)器人使用擁有對象完成的操作。

“這項(xiàng)工作的挑戰(zhàn)之一是，我們了解所有權(quán)的一些方式是通過被告知明確的規(guī)則(例如，'不要拿我的工具')而其他人通過經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，”Scassellati說。“將這兩種類型的學(xué)習(xí)結(jié)合起來對于人們來說可能很容易，但對機(jī)器人來說則更具挑戰(zhàn)性。”

研究人員設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)合了一種新的增量規(guī)范學(xué)習(xí)算法，該算法能夠同時實(shí)現(xiàn)一次性學(xué)習(xí)和歸納，以及貝葉斯推斷所有權(quán)關(guān)系以響應(yīng)明顯違反規(guī)則和基于感知的對象可能所有者的預(yù)測。這些組件共同使系統(tǒng)能夠?qū)W習(xí)適用于各種情況的所有權(quán)規(guī)范和關(guān)系。

“Xuan和Jake所做的工作的關(guān)鍵是結(jié)合兩種不同的機(jī)器學(xué)習(xí)表示，一種從這些明確的符號規(guī)則中學(xué)習(xí)，另一種是從一小部分經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，”Scassellati解釋說。“讓這兩個系統(tǒng)協(xié)同工作正是使這一挑戰(zhàn)變得更具挑戰(zhàn)性的因素，也是最終成功的原因。”

研究人員在一系列模擬和真實(shí)世界的實(shí)驗(yàn)中評估了他們的機(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)范的對象操作任務(wù)，具有卓越的能力和靈活性。

Scassellati及其同事進(jìn)行的這項(xiàng)研究提供了一個值得注意的例子，說明如何訓(xùn)練機(jī)器人來推斷和尊重社會規(guī)范。進(jìn)一步的研究可以將類似的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于其他與規(guī)范相關(guān)的能力，并解決不同規(guī)范或目標(biāo)相互沖突的復(fù)雜情況。

“我們將繼續(xù)研究如何建造與人們更自然地互動的機(jī)器人，而這項(xiàng)研究只關(guān)注這項(xiàng)工作的一個方面，”Scassellati說。