來源:環球科學

編譯 | 樊亦非

審校 | 吳非 

最近幾年,人工智能的發展使得機器人在國際象棋、圍棋甚至是麻將等智力運動項目中,已經戰勝了人類專業選手。現在,就連被稱作“冰上圍棋”的冰壺運動(curling),機器人也沒有放過。據發表於《科學-機器人》的一項新研究,來自韓國的研究團隊製造了一款名爲Curly的冰壺機器人,其投擲冰壺的表現相當出色,足以與韓國的專業選手們同場競技。

如果你只是寥寥看過幾眼冰壺比賽的轉播,你可能會認爲這項運動只是一羣人在冰上一邊拖地一邊大喊大叫。實際上,冰壺是一種兼具技巧性與策略性的項目。冰壺比賽的關鍵動作,就是通過估測力度和角度,讓重約38斤的石壺在有些粗糙的冰面上滑行至場地另一側的“營地”,並且同時擠走對手的石壺,或把自己隊伍的另一塊石壺推入目標區域。這恰恰是Curly機器人所擅長的。

來自首爾高麗大學(Korea University)和柏林工業大學(Berlin Institute of Technology)的研究人員設計了Curly,以此測試“人工智能系統與高度不穩定的真實世界場景之間的交互”。換句話說,Curly可以觀察現實世界,並以精確而具戰略性的方式採取相應行動。

在現實中的賽場上,Curly以四局三勝的成績擊敗了專業冰壺選手。

事實上,Curly是一個由兩個機器人組成的團隊,其中一個機器人爲主將(skip),在營地附近觀察石壺的位置;另一個爲擲壺手(thrower),負責完成實際的投擲。目前,還沒有第三、四個機器人來充當掃冰員(sweeper),負責在移動的石壺前刷冰。但毫無疑問,這一幕在未來也不難實現。

Curly的人工智能系統完全是在計算機遊戲中訓練而成的,這些遊戲對石壺和冰面進行了模擬。不難想到,訓練效果的好壞取決於模擬的準確性。事實證明,這種訓練的效果非常好,以至於Curly能夠適應不斷變化的冰況。在每局遊戲開始時,Curly都有把握只需擲壺一次,就能瞭解冰面光滑程度等的情況。這要歸功於研究者對Curly所使用的“深度強化學習”技術,即在糾正自身錯誤的同時進行改進。

如何彌合“模擬”與“現實”之間的鴻溝,是人工智能技術的一大挑戰。人工智能領域中非常流行的深度學習技術,在進行腦力遊戲(包括國際象棋和圍棋)中獲得了十分出色的表現。然而,這些活動都是在計算機上進行的,將模擬轉移到物理世界之中就要困難許多。

如今,Curly在實際比賽中的表現也同樣令人驚豔,已經能戰勝韓國的頂級女子冰壺隊。

研究人員指出,Curly的出現有着重要意義。這不僅是因爲它證明了機器人在又一項運動中具有競爭力,還因爲這項運動涉及到現實世界中實時的動態觀察和決策。因此,無論是對於廣泛的人工智能和機器人領域,還是對於在模擬環境中訓練此類機器人的前景而言,這都是一項勝利。

論文鏈接:https://robotics.sciencemag.org/content/5/46/eabb9764

參考文章:

https://techcrunch.com/2020/09/23/curly-the-curling-robot-throws-stones-like-a-pro/

https://www.scientificamerican.com/video/watch-a-robot-ai-beat-world-class-curling-competitors/

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