新演算法可使機器人“受傷不下火線”
- 發佈時間：2015-05-28 02:32:28 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京5月27日電 （記者王小龍 張夢然）“不需要提前設定和人來操控，受損後能自行適應新情況，改變移動方式，直至完成任務。”最新出版在英國《自然》雜誌上的一篇文章描述了一種機器學習演算法，能夠讓受損的機器人在短時間內適應新情況，恢復執行任務的能力。經試驗，該技術在一個六條腿走路的機器人和一個機械手臂中均被證實可行，未來有望幫助科學家開發出更穩健、高效和自主的機器人。
法國科學家讓-巴普蒂斯特·穆雷和他的研究團隊開發的這種智慧試錯演算法，能讓機器人在受損後兩分鐘內適應過來。該演算法使機器人能夠預測哪些補償行為在遭受損害後最有可能獲得成功。機器人會嘗試各種預測結果良好的行為，從而幫助它們恢復執行任務的能力。
在測試中，機器人遭遇了極盡苛刻的考驗：一個六條腿的機器人遭受了包括腿部受損、斷裂和丟失在內的5種不同的損傷；一個機械手臂的關節被“殘忍”地用14種不同方法弄斷，但最終它們都成功採用這種演算法適應並快速恢復了過來。
機器人已經改變了包括製造業在內的很多行業，在為人類提高生産效率的同時，也大幅延展了我們所能達到的區域，如太空、深海、災區等。但是，與動物可以迅速適應受傷的情況不同，機器人在受損後很“無助”，個別部件出錯都會導致它變為“鐵塊兒”。像人類送往其他星球上的探測器，費用高昂，可一旦出現機械故障失去了聯繫，通常就“廢了”。如何能製造出在遭受損傷後可以快速恢復的機器人，並且要兼顧既實用又實惠這兩點，一直都讓科學家們十分為難。
而穆雷的團隊就是要讓機器人能像動物一樣通過不斷地嘗試，找到最優解決方案，適應多變的環境。該技術將有望讓機器人找到自己解決複雜問題的方法，幫助其在陌生環境或遭遇意外事件時度過難關，使其具備一定自適應能力，更加穩定、可靠。
總編輯圈點
從單細胞動物，到昆蟲，再到人類，幾乎所有生物在部分肢體受傷後都能調整來適應環境，並進化出千奇百怪的修復策略，這是一個物種能否延續的關鍵。而這些策略，都經歷了長期或短期的試錯和修正過程。本研究通過演算法革新，讓機器人不用像簡單生物那樣經受漫長的自然選擇，可以像掉了腿的蟈蟈那樣迅速恢復，大大增強了適應能力。但這與生物通過細胞繁殖來修復受損肢體還有很大差距，與人類利用工具來替代受損肢體的本領更不可同日而語。
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