為了讓機(jī)械人依照人類設(shè)法主意行事，它們就得懂得我們。許多時(shí)刻，這意味著不能不做出讓步：教機(jī)械學(xué)理解人類說(shuō)話的微妙，好比，為它們供給特定義務(wù)的詳細(xì)指令。

　　然則，假如可以研收回一品種似人類天然延長(zhǎng)的機(jī)械人，讓它們可以依照我們的設(shè)法主意自若行為，又會(huì)怎樣樣？

　　麻省理工學(xué)院的盤算機(jī)迷信和人工智能試驗(yàn)室（CSAIL）的團(tuán)隊(duì)和波士頓年夜學(xué)正在霸占這一困難，他們打造出了一種反應(yīng)體系，讓人類僅用年夜腦便可以敏捷改正機(jī)械人犯下的毛病，這款 MIT 研收回的反應(yīng)體系可以或許讓人類操作者僅經(jīng)由過(guò)程年夜腦旌旗燈號(hào)就可以及時(shí)改正機(jī)械人做出的選擇。

　　應(yīng)用腦電圖（EGG）檢測(cè)器（用來(lái)記載年夜腦運(yùn)動(dòng)的）輸入的數(shù)據(jù)，當(dāng)機(jī)械人履行某個(gè)目的分類義務(wù)時(shí)，該體系可以辨認(rèn)出人類能否留意到機(jī)械人出錯(cuò)了。這一團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新的機(jī)械進(jìn)修算法可以或許贊助體系分類 10 到 30 微秒空間中的腦電波。

　　雖然該體系以后只能處置絕對(duì)簡(jiǎn)略的二項(xiàng)選擇，然則，這篇論文的資深作者表現(xiàn)，該研討注解，人類有一天可以或許以加倍充斥直覺的方法掌握機(jī)械人。

　　「想象一下你無(wú)需輸出敕令、按按鈕或行動(dòng)敕令，便可以敏捷告知機(jī)械人做出某個(gè)舉措。」CSAIL 主任 Daniela Rus 說(shuō)，「這類高效的處理計(jì)劃將晉升人類監(jiān)督工廠機(jī)械人、無(wú)人駕駛汽車和其它還沒有創(chuàng)造技巧的才能。」

　　在該項(xiàng)研討中，團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了一臺(tái)「Baxter」人形機(jī)械人，該機(jī)械人的臨盆廠商是 Rethink Robotics，其擔(dān)任人是前 CSAIL 主任，也是 iRobot 的結(jié)合開創(chuàng)人 Rodney Brooks。

　　這篇論文的作者是波士頓年夜學(xué)（BU）的 PhD candidate Andres F. Salazar-Gomez、CSAIL 的 PhD candidate Joseph DelPreto 和 CSAIL 研討迷信家 Stephanie Gil，指點(diǎn)先生為 Rus 和波士頓年夜學(xué)的傳授 Frank H. Guenther。該論文曾經(jīng)被將于本年 5 月在新加坡舉行的 IEEE 機(jī)械人與主動(dòng)化國(guó)際會(huì)議（ICRA）吸收。

　　經(jīng)由過(guò)程直覺與機(jī)械人互動(dòng)

　　在曩昔，經(jīng)由過(guò)程 EEG-掌握的機(jī)械人須要人類以盤算機(jī)可辨認(rèn)的固定方法停止「思慮」。例如，一個(gè)操作人員眼前有兩束亮光，他必需要看個(gè)中一個(gè)能力讓機(jī)械停止特定任務(wù)，由于每束亮光都與機(jī)械人的特定任務(wù)義務(wù)有關(guān)。

　　這類辦法的缺點(diǎn)在于練習(xí)進(jìn)程和對(duì)人思想運(yùn)動(dòng)的建模長(zhǎng)短常耗時(shí)耗力的，特殊是對(duì)那些監(jiān)視導(dǎo)航與構(gòu)建任務(wù)的人來(lái)講更是如斯，由于這些義務(wù)須要高強(qiáng)度的留意力。

　　Rus 的團(tuán)隊(duì)想把這全部進(jìn)程變得更天然點(diǎn)。為了完成該目的，他們聚焦于一種稱為「誤差相干電位（error-related potential，ErrP）」的年夜腦旌旗燈號(hào)，只需我們的年夜腦認(rèn)識(shí)到了一個(gè)毛病，這類旌旗燈號(hào)就會(huì)生成。當(dāng)機(jī)械人給出它盤算做哪種選擇時(shí)，該體系就會(huì)應(yīng)用 ErrP 旌旗燈號(hào)來(lái)斷定人類能否贊成機(jī)械的這個(gè)決議。

　　「當(dāng)你看著這個(gè)機(jī)械人時(shí)，你所須要做的僅僅是在年夜腦中贊成或許否決它正在做的工作便可以了，」Rus 說(shuō)道，「你不用練習(xí)本身必定要以某種特定方法來(lái)思慮——我們的機(jī)械會(huì)來(lái)順應(yīng)你，而不是反過(guò)去。」

　　年夜腦 ErrP 旌旗燈號(hào)異常微弱，也就是說(shuō)該體系必需要調(diào)劑得足夠到位能力讓它既可以分類這些旌旗燈號(hào)又可以合營(yíng)反應(yīng)回路中的人類操作員。除重要檢測(cè) ErrP 旌旗燈號(hào)外，當(dāng)體系沒無(wú)意識(shí)到來(lái)自人類的糾錯(cuò)旌旗燈號(hào)時(shí)，團(tuán)隊(duì)也讓機(jī)械去偵測(cè)所謂的「主要毛病（secondary errors）」。

　　「假如機(jī)械人不肯定本身的決議，它可以觸發(fā)一種人類反應(yīng)機(jī)制來(lái)取得加倍精確的謎底，」Gil 說(shuō)道，」這些旌旗燈號(hào)可以異常有用地改良精度，發(fā)明一小我機(jī)之間連續(xù)交換互相決議計(jì)劃的對(duì)話進(jìn)程。」

　　雖然該體系還依然沒法及時(shí)辨認(rèn)第二類毛病旌旗燈號(hào)，但 Gil 估計(jì)該模子在可以或許辨認(rèn)該旌旗燈號(hào)后可以晉升 90% 的精度。

　　另外，因?yàn)?ErrP 旌旗燈號(hào)的強(qiáng)度已被證實(shí)可以顯示機(jī)械人的毛病究竟有多嚴(yán)重，所以，該團(tuán)隊(duì)信任將來(lái)的體系可以擴(kuò)大到加倍龐雜的多選項(xiàng)義務(wù)中去。

　　Salazar-Gomez 指出，該體系乃至也實(shí)用于那些沒法停止白話交換的人：像拼寫如許的義務(wù)可以經(jīng)由過(guò)程一系列團(tuán)圓的二元選擇（discrete binary choices）來(lái)完成，Salazar-Gomez 將其比作一種高等版本的眨眼機(jī)制，該機(jī)制許可中風(fēng)患者 Jean-Dominique Bauby 可以撰寫本身的回想錄《潛水鐘與胡蝶（Le Scaphandre et le Papillon）》。

　　「該項(xiàng)任務(wù)讓我們距開辟有用腦掌握機(jī)械人和假體的目的更近了一步，」弗萊堡年夜學(xué)盤算機(jī)傳授 Wolfram Burgard 說(shuō)道（他沒有介入此項(xiàng)研討），「斟酌到將人類說(shuō)話翻譯成一種成心義的機(jī)械可辨認(rèn)的旌旗燈號(hào)是件異常艱苦的工作，該范疇的任務(wù)關(guān)于將來(lái)的人機(jī)協(xié)作其實(shí)是具有深遠(yuǎn)影響。」

　　該項(xiàng)目標(biāo)部門贊助來(lái)自波音公司（Boeing）與美國(guó)國(guó)度迷信基金會(huì)（National Science Foundation）。以下是對(duì)原論文的摘要引見：

　　論文標(biāo)題：經(jīng)由過(guò)程 EEG 旌旗燈號(hào)及時(shí)改正機(jī)械人所犯的錯(cuò)（Correcting Robot Mistakes in Real Time Using EEG Signals ）

　　摘要：借由人類協(xié)作者年夜腦運(yùn)動(dòng)與機(jī)械人停止交換可以或許供給一種直接并且疾速的反應(yīng)回路，對(duì)人類協(xié)作者來(lái)講，這一交換方法簡(jiǎn)略并且天然，從而使得依據(jù)直覺與機(jī)械人互動(dòng)完成各類義務(wù)就不再是夢(mèng)。這一論文摸索了將誤差相干電位（ErrP）運(yùn)用到閉環(huán)機(jī)械人掌握的辦法。ErrP 旌旗燈號(hào)對(duì)機(jī)械人義務(wù)特殊有效，由于它們是年夜腦運(yùn)動(dòng)對(duì)預(yù)期以外誤差做出反響的進(jìn)程中天然涌現(xiàn)的。我們解碼了人類操作員及時(shí)掌握一臺(tái) Rethink Robotics Baxter 機(jī)械人完成一個(gè)兩項(xiàng)選擇義務(wù)進(jìn)程中的 ErrP 旌旗燈號(hào)。我們也注解，應(yīng)用這一閉環(huán)機(jī)械人義務(wù)時(shí)代生成的、與潛伏誤差相干的主要互動(dòng)旌旗燈號(hào)可以或許年夜年夜晉升機(jī)械人的分類義務(wù)表示，這也暗示著新的讓機(jī)械人獲得人類反應(yīng)的手腕。我們完全描寫了全部體系的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，也展示了及時(shí)閉環(huán)和開環(huán)掌握試驗(yàn)成果，和對(duì)重要（primary）和主要（secondary）ErrP 旌旗燈號(hào)的離線剖析。我們應(yīng)用了普通人群的受試者完成試驗(yàn)義務(wù)，這些受試者之前未經(jīng)練習(xí)或挑選。是以，這一研討證明了 EGG 為基本的回路辦法的潛力，無(wú)望完成無(wú)縫的機(jī)械人掌握，也朝實(shí)在時(shí)直覺互動(dòng)這一目的更進(jìn)了一步。

　　圖 1：基于及時(shí)解碼不雅察者的 EEG 旌旗燈號(hào)，機(jī)械人原告知它的首個(gè)舉措是毛病的，而且它會(huì)依據(jù)適合的物體種別做出準(zhǔn)確選擇

　　圖 4：體系包括一個(gè)重要的試驗(yàn)掌握器、Baxter 機(jī)械人、一個(gè) EEG 獲得與分類體系。一個(gè) Arduino 體系轉(zhuǎn)播掌握器和 EEG 體系之間的信息。機(jī)械銜接開關(guān)檢測(cè)機(jī)械臂舉措啟動(dòng)。

　　圖 6：辨認(rèn)一次 EEG 數(shù)據(jù)緩沖中的 ErrP 的各類預(yù)處置和分類階段。這個(gè)決議計(jì)劃會(huì)立刻影響到機(jī)械人的行動(dòng)，而機(jī)械人的行動(dòng)又會(huì)影響到 EEG 旌旗燈號(hào)，從而構(gòu)成反應(yīng)回路的閉環(huán)。