

你可能还记得巨塔(Jenga)的规则:你轻轻敲击塔中的一块木块,试着把它取出来,然后希望把它放回摇摇欲坠的塔顶。第一个弄倒塔的人就输了。巨塔!
巨塔的物理性使其与国际象棋或围棋等经典的桌面游戏不同,这些游戏是人工智能已经擅长的竞赛。尽管这些游戏很复杂,但巨塔对机器人来说仍然提出了独特的挑战。麻省理工学院的机械工程师一直在研究一个双指机器人,它利用人工智能和传感器来理解这款游戏的物理原理并进行游戏。
对于像国际象棋这样的游戏,你只需要看棋盘就能获得玩游戏所需的所有信息,并有望获胜。没有人需要去戳象棋棋盘上的马,来判断它是否能移动。(对于这样的棋盘游戏,AI软件可以在模拟环境中快速学习。)巨塔则不同。你不能只是看。你需要触摸。“你需要通过物理互动才能真正获得足够的信息来做出决定,”MIT的博士候选人和机械工程师Nima Fazeli说,他是《科学机器人学》杂志上关于巨塔游戏机器人的新论文的第一作者。
Fazeli和他的同事们制造的机器人有两个手指状的附件,可以用来推动木块,之后再抓取它。该机器依靠两个传感器来感知它充满巨塔的世界:一个可以看到塔的摄像头,以及一个安装在它“手腕”上的力传感器,用来知道它推了多大的力。虽然他们必须自己制造抓手组件,但手臂本身是一种现成的机器人设备。通过这些传感器和神经网络等机器学习技术,它能够辨别游戏的物理原理。
机器人通过经验学习。该论文的资深作者、MIT机械工程学教授Alberto Rodriguez表示,最终目标是让它“擅长预测何时继续推动是明智的,何时停止推动是明智的”。通过敲击木块,观察它们是否容易移动,或者塔是否会倒塌,机器人可以“积累经验”。
这就是机器人通过人工智能可以做到的学习,尽管工程师们一开始不得不给它一些基本信息——他们告诉它,游戏的目标是移除木块,然后将它们放在顶部。但其他的一切都是自主的。Rodriguez说:“它自己决定推哪个木块,以及探测哪个木块;它自己决定如何提取它们;它自己决定何时继续提取它们,或者转移到另一个木块。”如果需要,它可以放弃某个特定的木块,这是一项重要的技能。

但别担心这个机器人会出现在你下次游戏之夜的聚会上,然后把你和你的朋友们打败。Rodriguez说,这个装置“足够好,可以与人类对战”,而且会很有趣,尽管它速度很慢。但研究人员表示,专家仍然可以击败它。“这肯定不是一个旨在实现超人性能的项目,”他补充说。
担心机器人统治世界?请放心,虽然人工智能系统在国际象棋等桌面游戏中表现出色,但它们在轻松击败我们玩实体积木游戏方面还需要一些努力。巨塔!