莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

简介:

科学家认为,莫拉维克悖论是人工智能的重要发现之一。

编者按:本文作者张玉坤、刘伟,北邮人机交互与认知工程实验室。

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

就像IBM的深蓝战胜卡斯帕罗夫的2007年5月一样,2016年3月注定也要载入人工智能的发展史册:来自Google DeepMind的人工智能程序AlphaGo以总比分4:1的成绩战胜了前世界冠军李世石。

号称“人类最后智力骄傲”的围棋也被人工智能攻破了,一时间人工智能与机器人威胁论刷爆了微博、微信及各路新闻媒体。大家都在担心着某一天自己的工作会被人工智能抢去,又在某一天人类会被人工智能机器人统治。那场比赛中有个细节,不知大家是否注意:这个已经在“人类最后智力骄傲”上碾压人类的AlphaGo,却连挪动一枚小小的棋子都需要人类帮助才能完成。

可能有人会说,这都不是事,围棋都已经战胜人类了,给AlphaGo装上机械手让它自己下棋也不过是分分钟事。然而,事实真的是这么简单吗?

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

回答这个问题之前,先让我们来看个由人工智能和机器人科学家发现的与常识相佐的现象:

让计算机在智力测试或者下棋中展现出一个成年人的水平是相对容易的,但是要让计算机有如一岁小孩般的感知和行动能力却是相当困难甚至是不可能的。这便是在人工智能和机器人领域著名的莫拉维克悖论。

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

莫拉维克悖论(Moravec's paradox)由汉斯·莫拉维克(Hans Moravec), 罗德尼·布鲁克斯(Rodney Brooks),马文·闵斯基(Marvin Minsky)等人于20世纪80年代提出。莫拉维克悖论指出:和传统假设不同,对计算机而言,实现逻辑推理等人类高级智慧只需要相对很少的计算能力,而实现感知、运动等低等级智慧却需要巨大的计算资源。

语言学家和认知科学家史迪芬·平克(Steven Pinker)认为这是人工智能研究者的最重要发现,在“The Language Instinct”这本书里,他写道:经过35年人工智能的研究,人们学到的主要内容是“困难的问题是简单的,简单的问题是困难的”。四岁小孩具有的本能─辨识人脸、举起铅笔、在房间内走动、回答问题等,事实上是工程领域内目前为止最难解的问题。随着新一代智慧设备的出现,股票分析师、石化工程师和假释委员会都要小心他们的位置被取代,但是园丁、接待员和厨师至少十年内都不用有这种担心。

与之相似,Marvin Minsky强调,对技术人员来说,最难以复刻的人类技能是那些无意识的技能。总体上,应该认识到,一些看起来简单的动作比那些看起来复杂的动作要更加难以实现。

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

在早期人工智能的研究里,当时的研究学者预测在数十年内他们就可以造出思考机器。他们的乐观部分来自于一个事实,他们已经成功地使用逻辑来创造写作程序,并且解决了代数和几何的问题以及可以像人类棋士般下国际象棋。正因为逻辑和代数对于人们来说通常是比较困难的,所以被视为一种智慧象征。他们认为,当几乎解决了“困难”的问题时,“容易”的问题也会很快被解决,例如环境识别和常识推理。

但事实证明他们错了,一个原因是这些问题是其实是难解的,而且是令人难以置信的困难。事实上,他们已经解决的逻辑问题是无关紧要的,因为这些问题是非常容易用机器来解决的。

根据当时的研究,智慧最重要的特征是那些困难到连高学历的人都会觉得有挑战性的任务,例如象棋,抽象符号的统合,数学定理证明和解决复杂的代数问题。至于四五岁的小孩就可以解决的事情,例如用眼睛区分咖啡杯和一张椅子,或者用腿自由行走,又或是发现一条可以从卧室走到客厅的路径,这些都被认为是不需要智慧的。

在发现莫拉维克悖论后,一部分人开始在人工智能和机器人的研究上追求新的方向,研究思路不再仅仅局限于模仿人类认知学习和逻辑推理能力,而是转向从模仿人类感觉与反应等与物理世界接触的思路设计研发机器人。莫拉维克悖论的发现者之一Rodney Brooks便在其中,他决定建造一种没有辨识能力而只有感知和行动能力的机器,并称之为Nouvelle AI。虽然他的研究早在1990年代就开始,但是直到2011年其Baxter机器人还是不能像装配工人那样自如地拿起细小的物件。

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

由美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,简称DARPA)举办的机器人挑战赛被称作“当前人工智能中含金量最高的比赛”。虽然参赛队伍都是来自全球的顶尖研究机构,但是它的任务却是诸如驾驶、进门、打开阀门、上下楼梯等对人类来说非常简单的任务,即便如此有些队伍仍然无法完成比赛,机器人在比赛中摔倒更是家常便饭。

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

莫拉维克悖论:对机器人来说,简单的动作比复杂的推理更难以实现

(看了这些“花式摔倒表演”后,您对机器人统治人类的那颗担忧之心是否稍稍放松了一点呢?)

回到那句有些哲学意味的话“困难的问题是简单的,简单的问题是困难的”。几十年来,我们做出的机器人和人工智能,虽然在智力上已经达到了很高的境界,但在看似简单的与真实物理世界交互的能力依然非常差。目前人工智能和机器人学亟待解决的问题不是如何让机器人学会越来越复杂的逻辑推理,而是让机器人具备对物理世界最基本的感知与反应。


原文发布时间: 2016-05-15 20:14
本文作者: 张玉坤、刘伟
本文来自云栖社区合作伙伴镁客网,了解相关信息可以关注镁客网。
相关文章
|
5天前
|
算法 机器人 Python
动态规划法在扫地机器人中的实战应用(基于动作值函数的策略迭代 python 附源码)
动态规划法在扫地机器人中的实战应用(基于动作值函数的策略迭代 python 附源码)
41 0
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法 Python
动态规划法和策略迭代在扫地机器人中确定状态值和动作值函数的策略评估(python实现 附源码 超详细)
动态规划法和策略迭代在扫地机器人中确定状态值和动作值函数的策略评估(python实现 附源码 超详细)
42 0
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 算法
谷歌让机器人充当大语言模型的手和眼,一个任务拆解成16个动作一气呵成
谷歌让机器人充当大语言模型的手和眼,一个任务拆解成16个动作一气呵成
151 0
|
机器学习/深度学习 传感器 人工智能
谷歌 AI 提出双重策略强化学习框架,帮助机器人安全学习动作技能
深度强化学习在自主解决复杂、高维问题方面的前景,引起了机器人、游戏和自动驾驶汽车等领域的极大兴趣。但是,要想有效地进行强化学习策略的训练,需要对大量的机器人状态和行为进行研究。这其中存在一定的安全风险,比如,在训练一个有腿机器人时,由于这类机器人自身不稳定,机器人在学习时很容易发生跌倒,这可能会造成机器人的损害。
265 0
谷歌 AI 提出双重策略强化学习框架,帮助机器人安全学习动作技能
|
机器学习/深度学习 人工智能 机器人
看YouTube学做广播体操?机器人即将掌握人类所有动作 | 一周AI最火论文
机器人世界正在迅速地发展,很快我们就会目睹机器人掌握更多之前只有人类能够掌握的技能。在这篇论文中,研究人员提出了一个激动人心的课题——指导机器人复制视频中的动作。他们解决了机器人对协同动作计划学习的挑战。
1197 0
看YouTube学做广播体操?机器人即将掌握人类所有动作 | 一周AI最火论文
|
人工智能 机器人 区块链
7月18日科技联播:意念操控机器人?我们不解码你的动作却能解码你的意图
你有想象过未来的某一天,你可以用意念操控你的手机电脑吗?美国初创公司CTRL-labs给出了答案。大英博物馆入驻天猫,这只猫都火到国外去了;还有哪些大事儿你不知道,科技联播提前为你分享!
1836 0
|
算法 机器人 大数据
只需看一眼,伯克利最新机器人就可以copy你的动作!
通过观察另一个人的做法来学习一项新技能,即模仿的能力,是人类和动物智力的关键部分。我们能让机器人做同样的事情吗?
1372 0
|
机器学习/深度学习 人工智能 机器人
|
5天前
|
传感器 人工智能 监控
智能耕耘机器人
智能耕耘机器人
49 3

热门文章

最新文章