学习顺序比触觉更影响机械手技能

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发布日期: 2025年4月7日
来源: 某机构

摘要: 机械臂或假肢手如何学习抓取和旋转球体等复杂任务?研究人员探讨了经典的“先天与后天”问题。研究表明,学习顺序(也称为“课程”)对于学习的发生至关重要。事实上,研究人员指出,如果课程按照特定顺序进行,模拟机械手即使在不完整甚至缺失触觉的情况下也能学会操控。

完整故事

机械臂或假肢手如何学习抓取和旋转球体等复杂任务?对人类、假肢或机械手来说,挑战始终在于正确学习控制手指以向物体施加力。覆盖在人类手上的敏感皮肤和神经末梢被认为有助于学习和适应操控,因此机器人专家坚持在机械手上安装传感器。但是——考虑到戴着手套仍然可以学习操控物体——一定还有其他因素在起作用。

正是这个谜团促使某工程学院的ValeroLab实验室的研究人员探索:触觉对于学习控制手指是否真的总是必要的?研究人员探讨了:作为手的一部分的传感器(先天)如何与手的训练方式(后天)相互作用,以学习复杂任务?

在《科学进展》期刊的一篇论文中,该团队使用计算建模和机器学习探讨了经典的“先天与后天”问题。这篇论文建立在实验室先前关于手部进化和人工智能的工作基础上。它证明了学习顺序(也称为“课程”)对于学习的发生至关重要。事实上,研究人员指出,如果课程按照特定顺序进行,模拟机械手即使在不完整甚至缺失触觉的情况下也能学会操控。

在这项研究中,团队使用软件模拟了一个三指机械手,以“提供一个反例,反驳长期以来认为触觉总是必要的观念”,并“强调了奖励顺序对于训练的重要性”。

“奖励引导着系统的开发,”通讯作者补充道,“……就像生物系统是其经验的产物一样。机器学习和生物学之间的联系是一种强大的联结,可能推动能够在物理世界中学习和适应的人工智能系统的发展。”

在某机构与某大学的合作中,博士生共同领导了这项工作。其他人也对这项工作做出了贡献。FINISHED