机器人向机器人伙伴表现出同理心

一个机器人已经学会了从视觉上预测它的伙伴机器人将如何表现,表现出一丝同理心,这可以帮助机器人更直观地与其他机器人和人类相处。

通过冬青Evarts 2021年1月16日

哥伦比亚大学的一个工程机器人已经学会了根据几个最初的视频帧来预测它的伙伴机器人未来的行动和目标。当两只灵长类动物被关在一起很长一段时间后,我们很快学会预测室友、同事或家庭成员近期的行为。我们预测他人行为的能力使我们更容易成功地一起生活和工作。相比之下,即使是最聪明、最先进的机器人在这种社交交流方面也表现得很糟糕。这种情况可能即将改变。

这项研究由哥伦比亚大学工程学院的创新机器实验室进行,由机械工程教授Hod Lipson领导,是赋予机器人理解和预测其他机器人目标的更广泛努力的一部分,仅通过视觉观察。研究人员首先制造了一个机器人,并把它放在一个大约3×2英尺大小的围栏里。他们给机器人编程,让它寻找并向它能看到的任何绿色圆圈移动。但有一个问题:有时机器人可以在相机中看到一个绿色的圆圈,并直接朝它移动。但其他时候,绿色圆圈会被一个高大的红色纸箱挡住,在这种情况下,机器人会朝着另一个绿色圆圈移动,或者根本不移动。

观察它的伙伴闲逛了两个小时后,观察机器人开始预测它的伙伴的目标和路径。在不同的情况下,观察机器人最终能够在100次中有98次预测其伙伴的目标和路径,而不需要明确地告知伙伴的能见度障碍。

该研究的第一作者陈博元说:“我们的初步结果非常令人兴奋。”该研究是与计算机科学助理教授卡尔·冯德里克合作进行的,并由美国国立科学院(mit)出版自然科学报告.“我们的发现开始证明机器人如何从另一个机器人的角度看世界。观察者能够设身处地为同伴着想,也就是说,在没有引导的情况下,理解同伴能否从有利位置看到绿色圆圈,这也许是同理心的一种原始形式。”

来自观察者机器的预测:观察者看到左边的视频,并预测右边显示的演员机器人的行为。有了更多的信息,观察者可以修正它对行为人最终行为的预测。

在设计实验时,研究人员希望观察机器人能够学会预测被试机器人近期的行动。然而,研究人员没有预料到的是,仅用几秒钟的视频作为线索,观察机器人就能准确地预测它同事未来的“动作”。研究人员承认,机器人在这项研究中表现出的行为远比人类的行为和目标简单。然而,他们相信,这可能是赋予机器人认知科学家所谓的“心智理论”(ToM)的开始。大约在三岁时,孩子们开始明白,其他人可能有不同的目标、需求和观点。这可能会导致一些有趣的活动,如捉迷藏,以及更复杂的操作,如撒谎。更广泛地说,ToM被认为是人类和灵长类动物认知的一个关键区别标志,也是复杂和适应性社会互动(如合作、竞争、共情和欺骗)所必需的因素。

此外,在使用口头语言描述预测方面,人类仍然比机器人做得更好。研究人员让观察机器人以图像而不是文字的形式进行预测,以避免陷入人类语言的棘手挑战。然而,利普森推测,机器人在视觉上预测未来行动的能力并不是唯一的:“我们人类有时也会在视觉上思考。我们经常在脑海中想象未来,而不是在语言中。”

利普森承认存在许多道德问题。这项技术将使机器人更有弹性,更有用,但当机器人能够预测人类的思维方式时,它们也可能学会操纵这些思想。

利普森说:“我们认识到,机器人不会长期充当被动服从指令的机器。”“就像其他形式的先进人工智能一样,我们希望政策制定者能够帮助控制这种技术,这样我们都能受益。”

-由Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:哥伦比亚大学战略沟通和媒体关系主任Holly Evarts说。