蓋世汽車訊 近年來(lái)，人工智能系統(tǒng)已廣泛部署于自動(dòng)駕駛汽車、最后一英里配送、餐廳服務(wù)、患者篩查、醫(yī)院清潔、膳食準(zhǔn)備、建筑安全和倉(cāng)庫(kù)包裝等領(lǐng)域。

據(jù)外媒報(bào)道，麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師為機(jī)器人專家開發(fā)出一種通用設(shè)計(jì)工具，可改進(jìn)自動(dòng)駕駛機(jī)器人系統(tǒng)。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種優(yōu)化代碼，可應(yīng)用于幾乎所有的自動(dòng)駕駛機(jī)器人系統(tǒng)的仿真，并可用于自動(dòng)識(shí)別如何以及在何處調(diào)整系統(tǒng)以提高機(jī)器人的性能。

圖片來(lái)源：MIT

該團(tuán)隊(duì)表明，該工具能夠快速提高兩個(gè)非常不同的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的性能：一個(gè)是機(jī)器人在兩個(gè)障礙物間的路徑中導(dǎo)航，另一個(gè)是兩個(gè)機(jī)器人共同移動(dòng)一個(gè)沉重的箱子。

研究人員希望該全新通用優(yōu)化器可以幫助加快自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)，包括步行機(jī)器人和自動(dòng)駕駛車輛，柔軟和靈巧的機(jī)器人，以及協(xié)作機(jī)器人團(tuán)隊(duì)。

倒置設(shè)計(jì)

在觀察了可用于其他工程學(xué)科的大量自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具后，研究成員、麻省理工學(xué)院研究生Charles Dawson和麻省理工學(xué)院航空航天系助理教授ChuChu Fan意識(shí)到需要一個(gè)通用的優(yōu)化工具。

通常，機(jī)器人專家需要首先開發(fā)仿真系統(tǒng)及其許多交互子系統(tǒng)（例如規(guī)劃、控制、感知和硬件組件）來(lái)優(yōu)化自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，然后調(diào)整每個(gè)組件的某些參數(shù)并向前運(yùn)行仿真，以查看該系統(tǒng)在該場(chǎng)景中的表現(xiàn)。

只有在通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)運(yùn)行許多場(chǎng)景之后，機(jī)器人專家才能確定參數(shù)的最佳組合以產(chǎn)生所需的性能。該過(guò)程乏味、過(guò)度定制和耗時(shí)，因此Dawson和Fan決定進(jìn)行改變。

研究人員們開發(fā)出一種優(yōu)化框架或計(jì)算機(jī)代碼，可以自動(dòng)找到微調(diào)現(xiàn)有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，以達(dá)到預(yù)期結(jié)果。

該代碼的核心是基于自動(dòng)微分或“autodiff”（一種在機(jī)器學(xué)習(xí)社區(qū)中開發(fā)的編程工具，最初用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）。Autodiff可以快速有效地“評(píng)估導(dǎo)數(shù)”或覺察到計(jì)算機(jī)程序中任何參數(shù)變化。Dawson和Fan正是基于autodiff編程的最新進(jìn)展為自動(dòng)駕駛機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)出通用優(yōu)化工具。

打造更好的機(jī)器人

該團(tuán)隊(duì)在兩個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)駕駛機(jī)器人系統(tǒng)上測(cè)試了他們的新工具，并發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比，該工具在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中迅速提高了每個(gè)系統(tǒng)的性能。

圖片來(lái)源：MIT

第一個(gè)系統(tǒng)包括一個(gè)輪式機(jī)器人，其任務(wù)是根據(jù)從在不同位置的兩個(gè)信標(biāo)接收到的信號(hào)，規(guī)劃兩個(gè)障礙物之間的路徑。該團(tuán)隊(duì)試圖找到信標(biāo)的最佳位置，以便在障礙物之間形成一條清晰的路徑。

他們發(fā)現(xiàn)新的優(yōu)化器可以快速通過(guò)機(jī)器人的仿真進(jìn)行反饋，并在5分鐘內(nèi)確定信標(biāo)的最佳位置，而傳統(tǒng)方法需要15分鐘。

第二個(gè)系統(tǒng)更復(fù)雜，包括兩個(gè)輪式機(jī)器人一起工作，將一個(gè)盒子推向一個(gè)目標(biāo)位置。該系統(tǒng)的仿真包括更多的子系統(tǒng)和參數(shù)。盡管如此，該團(tuán)隊(duì)的工具還是有效地確定了機(jī)器人完成目標(biāo)所需的步驟，優(yōu)化過(guò)程比傳統(tǒng)方法快20倍。

該團(tuán)隊(duì)提供該通用優(yōu)化器下載選項(xiàng)，并計(jì)劃進(jìn)一步改進(jìn)代碼以應(yīng)用于更復(fù)雜的系統(tǒng)，例如旨在與人類交互和與人類一起工作的機(jī)器人。

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