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神經(jīng)機(jī)器人學(xué):「我們不僅模仿大腦功能,還要達(dá)到大腦同等效能」

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ID:113517 發(fā)表于 2016-4-13 22:27 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
作者:Neel V. Patel
機(jī)器之心編譯
參與:吳攀、周亮

一直以來,機(jī)器人學(xué)和人工智能領(lǐng)域領(lǐng)軍人物都毫不掩飾地表明他們的終極目標(biāo):開發(fā)可模仿人類大腦的機(jī)器系統(tǒng)。實(shí)際上,這是 HBP 的核心使命之一。HBP(Human Brain Project,人類大腦項(xiàng)目)是歐盟贊助 14 億美元、為期10 年的項(xiàng)目,旨在大幅推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及大腦相關(guān)的醫(yī)學(xué)的發(fā)展。

「神經(jīng)機(jī)器人學(xué)(neurorobotics)」——打造從根本上模仿神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過程的機(jī)器——是 HBP 的一個(gè)子項(xiàng)目。也許你從「神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(neural network)」這個(gè)詞聽說過相關(guān)動(dòng)態(tài),在很多方面,這兩個(gè)詞是重疊的。但是神經(jīng)機(jī)器人學(xué)更進(jìn)一步,不僅僅模仿人類大腦的某些功能,還要模仿與人腦同等的效能(power efficiency)。

絕大多數(shù)人都沒有意識(shí)到哺乳動(dòng)物的大腦有多么神奇。它們具備 HBP 神經(jīng)機(jī)器人項(xiàng)目主管 Florian Rohrbein 所稱的「極度節(jié)能、空間效率極高」的特點(diǎn)。大腦能夠處理大量的感覺信息和海量的不同數(shù)據(jù),但卻不會(huì)遭受實(shí)體電腦的那些難題——而且,所有的工作都是由一團(tuán)緊貼在壘球大小的顱骨之內(nèi)的組織來完成。讓這樣的一套系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來,這將為把超級(jí)計(jì)算機(jī)塞進(jìn)由電線、金屬和塑料制成的機(jī)器頭顱提供可能。

「這是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的研究,」Rohrbein 在紐約舉行的 RoboUniverse 2016 會(huì)議向參會(huì)者表示。他相信在開發(fā)與人類認(rèn)知更協(xié)調(diào)的新型假體的過程中,神經(jīng)機(jī)器人學(xué)的作用至關(guān)重要。甚至,神經(jīng)機(jī)器人學(xué)也許會(huì)催生下一波機(jī)器人的發(fā)展,可更好地模仿動(dòng)物的生理和行為模式,例如像協(xié)調(diào)一致的蜂群一樣行動(dòng)和運(yùn)作的機(jī)器人群體。

          人類大腦項(xiàng)目子項(xiàng)目神經(jīng)機(jī)器人

最終,目標(biāo)不是使用這類機(jī)器取代人類思考,而是支持并提高人類的能力。Rohrbein 使用圖片為例子表明了他的觀點(diǎn)。首先,他連續(xù)展示了兩張圖片,它們看起來都像是在壞掉的電視機(jī)旋轉(zhuǎn)著的隨機(jī)雪花。接著,他又拿出兩張完全不同的圖片:一張是熱帶海洋島嶼的遠(yuǎn)景照片,另一張是兩匹斑馬彼此相撞。

重要的發(fā)現(xiàn)是,當(dāng)你一點(diǎn)一點(diǎn)地分解兩組圖片時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)前一對(duì)照片(兩幅電視機(jī)雪花)之間的區(qū)別比后一組照片的區(qū)別更大!肝覀兊拇竽X適應(yīng)了對(duì)環(huán)境的感知,」Rohrbein 說。換句話說,我們的思維被程序設(shè)計(jì)為只尋找重大區(qū)別,而忽略細(xì)小差異。其結(jié)果就是,這個(gè)世界有太多被我們視而不見的東西,「它們被丟失了,」Rohrbein 表示。相比之下,神經(jīng)機(jī)器能更容易地分辨出這種差異。

目前為止,神經(jīng)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了一些不錯(cuò)的進(jìn)展。在向著創(chuàng)造閉環(huán)系統(tǒng)這一長期目標(biāo)的努力過程中,該團(tuán)隊(duì)剛剛公布了其開源協(xié)作的軟件平臺(tái)。

該團(tuán)隊(duì)與 Myrobotics 合作開發(fā)出了一些基于其正在開發(fā)的神經(jīng)機(jī)器人學(xué)架構(gòu)的自主的、具有肌肉骨骼的機(jī)器人,如手臂和其他附件。他們最新的突破是 Roboy,一個(gè)可與人類交流的仿人類機(jī)器人,它能夠完成一些低級(jí)任務(wù),如走路和握手,這對(duì)人類來說微不足道,但卻是機(jī)器人世界的一大進(jìn)步。

Rohrbein 表示,他和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是在接下來的幾年里成功模仿人類大腦10% 的功能!笧榱说玫礁悄艿南到y(tǒng),我們需要更聰明的大腦,」—— Rohrbein 及其團(tuán)隊(duì)希望能達(dá)成目標(biāo)并且全面降低技術(shù)成本。在大量資金投入的情況下,他們有機(jī)會(huì)取得成功。


本文由機(jī)器之心編譯

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