hred開(kāi)發(fā)機(jī)器人智能以響應(yīng)語(yǔ)音命令

2019-01-31 17:21:24來(lái)源：

hred研究人員開(kāi)發(fā)機(jī)器人智能

無(wú)人駕駛系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生重大影響。無(wú)人駕駛無(wú)人機(jī)提供持續(xù)監(jiān)視，對(duì)高價(jià)值目標(biāo)的快速精確攻擊和小型機(jī)器人正被用于反ied任務(wù)。這些系統(tǒng)通常是遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)，并且依賴(lài)于操作人員的近乎連續(xù)的控制并且易受通信鏈路的破壞。

無(wú)人系統(tǒng)的未來(lái)在于開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)大的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)具有一套基于情報(bào)的能力，足以使自動(dòng)系統(tǒng)與士兵合作。要充當(dāng)隊(duì)友，機(jī)器人系統(tǒng)需要推理他們的任務(wù)，以戰(zhàn)術(shù)正確的方式穿越世界，觀察周?chē)澜绲闹卮笫录?，與士兵和其他自治系統(tǒng)進(jìn)行有效溝通，并有效地執(zhí)行各種任務(wù)任務(wù)。

來(lái)自美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(arl)人類(lèi)研究和工程理事會(huì)(hred)的研究人員正在開(kāi)發(fā)機(jī)器人智能，這將使機(jī)器人能夠在人類(lèi)發(fā)出語(yǔ)音命令的情況下在其環(huán)境中成功導(dǎo)航。

符號(hào)和次符號(hào)機(jī)器人智能控制系統(tǒng)(ss-rics)由hred于2004年與陶森州立大學(xué)合作開(kāi)發(fā)，將知識(shí)的象征性和次級(jí)象征性表示結(jié)合到一個(gè)統(tǒng)一的控制結(jié)構(gòu)中。該系統(tǒng)是一個(gè)面向目標(biāo)的生產(chǎn)系統(tǒng)，基于認(rèn)知架構(gòu)，自適應(yīng)思維理性(act-r)和soar，這是密歇根大學(xué)的認(rèn)知架構(gòu)。

目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種能夠在各種戰(zhàn)場(chǎng)條件下執(zhí)行各種自主行為的系統(tǒng)。

“我們發(fā)現(xiàn)，為了模擬機(jī)器人的復(fù)雜認(rèn)知，在產(chǎn)生任何廣義的智能行為之前，需要在認(rèn)知的許多方面(長(zhǎng)期記憶和感知)到位，”認(rèn)知機(jī)器人團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人troy kelley說(shuō)道， hred。“在使用act-r時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)很好的工作記憶實(shí)例，但我們需要增加認(rèn)知的其他方面，包括長(zhǎng)期記憶和感知，以建立一個(gè)完整的認(rèn)知系統(tǒng)。”

認(rèn)知源于一系列不同的算法，每個(gè)算法都有不同的功能，它們共同產(chǎn)生了認(rèn)知的綜合過(guò)程。這也稱(chēng)為功能主義表示。hred正在開(kāi)發(fā)ss-rics作為模塊化系統(tǒng)，或作為模塊化算法的集合，每組算法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能負(fù)有不同的責(zé)任。重要的組成部分是這些不同算法之間的相互作用或相互作用，從而形成一個(gè)綜合的認(rèn)知系統(tǒng)。

“我們不一定試圖產(chǎn)生大腦各個(gè)組成部分(丘腦，杏仁核)的神經(jīng)學(xué)表現(xiàn)，”凱利說(shuō)。“我們的基本想法是，我們正試圖利用心理學(xué)理論來(lái)增強(qiáng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，特別是在學(xué)習(xí)和記憶方面。”

這樣的例子包括讓機(jī)器人了解走廊或門(mén)是什么。機(jī)器人暴露在各種不同的走廊和門(mén)上，然后拉出特定的功能以包含它們的一般規(guī)則，但需要靈活。

“例如，在國(guó)外，你可能會(huì)看到用作門(mén)的毯子或門(mén)，”凱利說(shuō)。“人類(lèi)天生就有很多低級(jí)別的東西，機(jī)器人必須為之編程 - 讓機(jī)器人像個(gè)人一樣思考是很困難的。”

hred正在開(kāi)發(fā)用于編程機(jī)器人的三個(gè)功能組件包括記憶，語(yǔ)言和感知(例如顏色識(shí)別)。hred一直專(zhuān)注于人類(lèi)記憶的實(shí)現(xiàn)，以減少自治系統(tǒng)面臨的計(jì)算負(fù)擔(dān)。

例如，從心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以理解，人們?cè)诮o予問(wèn)題解決任務(wù)時(shí)將元素從長(zhǎng)期記憶加載到工作記憶中。一旦訪問(wèn)了長(zhǎng)期記憶，人類(lèi)就可以專(zhuān)注于特定任務(wù)。長(zhǎng)期記憶與工作記憶的這種分離允許提高計(jì)算效率，因?yàn)樵诮鉀Q問(wèn)題期間僅搜索與特定任務(wù)相關(guān)的知識(shí)。

可以在自治系統(tǒng)上復(fù)制此實(shí)現(xiàn)，以幫助減少計(jì)算負(fù)荷。自治系統(tǒng)的其他人類(lèi)記憶實(shí)現(xiàn)包括記憶衰減(忘記不重要的信息)和聯(lián)想學(xué)習(xí)(一起發(fā)生的事情一起被記住)。

kelley和他的團(tuán)隊(duì)多次前往賓夕法尼亞州grantville的fort indian town gap，以支持機(jī)器人協(xié)作技術(shù)聯(lián)盟(rcta)。在mout工地，用于訓(xùn)練士兵在城市地形上進(jìn)行軍事行動(dòng)，kelley致力于改善自動(dòng)系統(tǒng)的室內(nèi)導(dǎo)航。

“典型的室內(nèi)環(huán)境無(wú)法可靠地訪問(wèn)gps信息，自動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法使用此信息進(jìn)行導(dǎo)航，”kelley說(shuō)。

kelley通過(guò)使用基于地標(biāo)的導(dǎo)航，致力于采用更加人性化的方法。

“人類(lèi)使用地標(biāo)和航位推算在不熟悉的室內(nèi)環(huán)境中航行，”凱利說(shuō)。“我們正在努力開(kāi)發(fā)一種基于人類(lèi)的地標(biāo)導(dǎo)航的自主實(shí)施，以幫助機(jī)器人在室內(nèi)活動(dòng)。”

在世界各地，機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和使用有很多不同的原因和目的 - 例如私營(yíng)部門(mén)的醫(yī)療保健，制造以及在人類(lèi)面臨危險(xiǎn)的危險(xiǎn)或偏遠(yuǎn)地區(qū)工作。在執(zhí)法方面正在進(jìn)行額外的工作，以處理炸彈處置，人質(zhì)情況和高價(jià)值地區(qū)的自主監(jiān)視。

“我知道日本人一直在努力開(kāi)發(fā)機(jī)器人，使其盡可能真實(shí)。然而，我看到研究表明，人們有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)很難與看起來(lái)像人類(lèi)的機(jī)器人進(jìn)行交互，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)它不舒服或“令人毛骨悚然”。相反，人們寧愿與看起來(lái)像機(jī)器人的機(jī)器人進(jìn)行交互 - 他們發(fā)現(xiàn)這更令人感到安慰，“凱利說(shuō)。“如果預(yù)計(jì)機(jī)器人會(huì)在檢查站或人質(zhì)情況下與非戰(zhàn)斗人員互動(dòng)，這可能會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題，”他補(bǔ)充道。

“在許多方面，特洛伊及其團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)展的工作對(duì)于軍隊(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)比私營(yíng)部門(mén)工作更困難和更需要的領(lǐng)域，”人類(lèi)因素整合司司長(zhǎng)pamela a. savage-knepshield博士說(shuō)。在hred內(nèi)。“特洛伊正在做的事情將使我們的士兵更容易與機(jī)器人進(jìn)行溝通和合作，以完成危險(xiǎn)的任務(wù)。