盡管人們一直都在努力用單眼判斷距離的遠近,但是我們還是不太清楚,我們究竟是如何獲得這樣的能力的。同樣的,我們也不清楚機器人的學(xué)習(xí)方式是否與我們一樣。為了搞清楚這一點,日前,歐洲航天局(ESA)高級概念小組(ACT)、MIT以及代爾夫特理工大學(xué)的Micro Air Vehicles Lab 進行了合作,在國際空間站進行了一項實驗。實驗中,一架小型無人機成功自學(xué)了單眼測距的能力。這項研究成果由科學(xué)家們在第67屆國際宇航大會(IAC)上進行了展示。
要知道,當我們閉上一只眼睛時,還是可以分辨出某個特定的物體離我們是近還是遠,但是這對機器人來說是非常難實現(xiàn)的?!案鶕?jù)數(shù)學(xué)原理,只要機器人之前沒有做過類似的判斷,它們就不可能從單張圖片判斷出物體之間的距離?!贝鸂柗蛱乩砉ご髮W(xué)的Guido de Croon和負責(zé)實驗的主要研究員表示。
“但是對人類而言,一旦我們識別出了遠處的物體是一輛車的話,我們就知道它大致的外表特征了。這么一來,我們就可以通過這些特征信息來判斷,這輛車到底離我們有多遠。這個原理被我們運用在了無人機實驗當中。”只有在沒有特定方向的零重力環(huán)境下,我們才能幫助無人機克服這個難題。
在這項在軌實驗中,研究人員研發(fā)的自我監(jiān)督學(xué)習(xí)算法曾在代爾夫特理工大學(xué) CyberZoo的四軸無人機身上進行了完整的測試,實用價值和穩(wěn)定性均得到證實。
“當我們第一次看到,在太空中進行實驗的無人機利用了高端的AI技術(shù)時,激動之情溢于言表?!眮碜詺W洲航天局高級概念小組Dario Izzo 說道。
“在歐洲航天局,尤其是在高級概念小組,我們已經(jīng)為這個目標奮斗了五年。在太空環(huán)境下,機器學(xué)習(xí)是實現(xiàn)自主性的一個重要方法:失敗的學(xué)習(xí)結(jié)果將決定整個任務(wù)的成敗。我們的辦法基于自我監(jiān)督學(xué)習(xí)算法,不但可靠性極高,還可以幫助無人機獲得自主性。要知道,類似的學(xué)習(xí)算法已經(jīng)成功運用在了關(guān)乎老司機生命安全的自動行駛車輛上。”也就是說,這項實驗是他們研發(fā)高級AI五年大計的最后一步,簡直喜大普奔。
這項無人機實驗是Kevin van Hecke碩士論文研究的內(nèi)容。他也曾經(jīng)在MIT Space Systems Lab 中,將無人機學(xué)習(xí)項目轉(zhuǎn)化為SPHERES亟需的軟件設(shè)備。Hecke激動地表示:
“我的初衷是獻身航天科學(xué)事業(yè),但沒想到的是,我貢獻給太空學(xué)習(xí)機器人的一切竟然超越了我最初的夢想!”
實際上,這項實驗對未來的研發(fā)工作而言意義非凡。歐洲航天局高級概念小組的總管Leopold Summerer評論道:
“這是我們向真正的太空自主系統(tǒng)邁出的第一步,它對深度太空探索、復(fù)雜運作、降低造價、提供性能以及探索全新的機會都有巨大的意義。”
哇噻,小小無人機,帥氣不輸宋仲基呢。
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