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MIT最新AI研究，讓機(jī)器人利用觸覺感知物體

2019-06-17 15:23

麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)及人工智能實驗室（CSAIL）的研究人員表示，在不久的將來，機(jī)器人將能夠通過觸覺來感知物體。一篇最新的相關(guān)論文將于下周在加利福尼亞長灘市的計算機(jī)視覺與模式識別會議上公開，這篇論文描述了一種人工智能系統(tǒng)，它可以通過觸覺信號生成觸摸物的視覺形象，還能根據(jù)視覺數(shù)據(jù)來預(yù)測物體的觸感。

“通過觀察物體的表面，我們的模型可以預(yù)測某個平面或棱角的觸感。通過觸摸物體，我們的人工智能模型可以根據(jù)觸感來構(gòu)建感知到的環(huán)境。將這兩種感知數(shù)據(jù)相結(jié)合，機(jī)器人的性能就會得到優(yōu)化，它在搬運或抓取某個物體時所需的數(shù)據(jù)就更少，”CSAIL博士生Yunzhu Li說道，他與他的導(dǎo)師Russ Tedrake、Antonio Torralba以及另一位博士后Jun－Yan Zhu一起撰寫了本篇論文。

這支團(tuán)隊的系統(tǒng)采用了生成式對抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GAN），這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含了生成模型和判別模型，前者負(fù)責(zé)生成樣本，后者負(fù)責(zé)辨別生成樣本和現(xiàn)實樣本的不同。該系統(tǒng)能將觸覺數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像拼接起來。訓(xùn)練時它采用了VisGel的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫擁有300萬組視覺和觸覺的配套數(shù)據(jù)，其中包含1．2萬個視頻片段，對象多達(dá)200種（包括工具、織物和家具產(chǎn)品等）。它會預(yù)測出形狀和接觸點的材料，然后與參考圖片進(jìn)行對比。

例如你給出一只鞋子上某個點的觸覺數(shù)據(jù)，這個模型就能確定出這個接觸點到底在什么地方。

這些參考圖片能為目標(biāo)物體或環(huán)境的細(xì)節(jié)進(jìn)行編碼，讓機(jī)器學(xué)習(xí)模型不斷自我完善。

這些研究人員指出，目前的數(shù)據(jù)集還非常有限，對于現(xiàn)有的系統(tǒng)而言，物體的顏色、柔軟度等細(xì)節(jié)還很難預(yù)測。但很顯然他們的研究會為更多的人機(jī)一體化打下基礎(chǔ)，尤其是針對光線昏暗甚至黑暗密閉空間中的任務(wù)。