新的计算机程序可以预测事物的运动方式,就像我们一样

不断进步

在某种程度上,我们人类相当擅长预测未来。当然,不是那些宏大的事情,而是小事,比如某个物体在不同力与条件下的运动。现在,研究人员正试图赋予计算机同样的能力。

假设你在一个陡峭的斜坡顶端放着一个沉重的积木和一个橡胶球,你各扶住一个。如果你 just 放手(不允许推),会发生什么?

我们可以预测,如果你放开积木,它可能不会像球那样快速地滚下山坡,甚至可能根本不会动。你知道圆形的东西会滚动,有棱角的东西通常不会。即使物体的运动由物理学支配,你也不需要有物理学背景就能做出猜测,你 just 知道。你怎么知道的?因为你小时候可能玩过积木、球和斜坡。你所有的经历都帮助你在瞬间做出预测。

但是,计算机通常不会被送到外面玩耍,所以它们不会学习物体与世界的互动方式。直到现在。麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的一组科学家开发了一个名为 Galileo 的计算机模型,它可以观看不同物体在各种情况下互动的视频(例如,一个积木沿着斜坡滑动撞到别的东西),从而估算物体的重量,并预测它们在其他情况下的行为。

“例如,从斜坡场景中,Galileo 可以推断出物体的密度,然后预测它是否会漂浮,”该研究的合著者、博士后研究员 Ilker Yildirim 在一份声明中说。“这只是让计算机对动态场景有更深入的理解的第一步,随着场景的展开。”

Yildirim 和他的合著者首先向 Galileo 展示了 150 个视频,然后加入了一些人类的直觉。或者说,计算机的直觉。他们将 Galileo 与 Bullet 连接起来,Bullet 是一款被电子游戏和电影用作“物理引擎”的计算机软件,它通过模拟现实世界中的物理运作方式,能够让动画图形看起来极其逼真。然后,他们添加了算法,让 Galileo 能够像人类一样从过去的经验中学习,并将其与人类进行测试,让计算机和人类都预测物体在实验中会如何移动。他们发现,人类和计算机的预测非常相似。

你可以使用 CSAIL 创建的 这个网站 来测试你与 Galileo 的比较。在观看了一段物体沿斜坡滑动撞击积木的短片后,点击你认为更重的那个物体。你可以检查你的答案是否正确,以及 Galileo 是否猜对了。

接下来,研究人员希望更进一步,让 Galileo 处理更复杂的预测,涉及流体或弹簧,并最终达到一个能够比我们更快地在自然世界中做出预测的程度。

“想象一下一个能够轻松适应龙卷风或地震等极端物理事件的机器人,”合著者 Joseph Lim 说。“最终,我们的目标是创建灵活的模型,在这样的不确定性很大的环境中协助人类。”

 

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