研究顯示:機器手學習「課程順序」比觸覺感測器更重要
科技
04-07
當我們觀察機器手臂或義肢如何學習「抓握並旋轉球體」這類複雜動作時,關鍵挑戰始終在於如何正確控制手指對物體施力。過去科學界普遍認為,人類能靈活操控物品要歸功於佈滿敏感神經末梢的手部皮膚,這也促使機器人專家堅持在機械手中加裝觸覺感測器。
但南加州大學維特比工程學院ValeroLab的研究團隊提出質疑:既然戴著手套仍能學會操控物品,顯然還有其他關鍵因素。為此,他們透過計算模型與機器學習技術,重新探討這個「先天感測器 vs 後天訓練」的經典議題。
發表在《Science Advances》的研究論文指出,學習課程的編排順序(即「教學法」)才是影響操作能力的核心要素。團隊利用三指機械手的模擬軟體證實:只要採用特定訓練順序,即使觸覺回饋不完整或完全缺失,機械手仍能掌握操控技巧。
「這項研究顛覆了『觸覺感測不可或缺』的傳統認知,」共同第一作者、博士生Romina Mir強調:「更重要的是揭示了『獎勵機制序列』對訓練效果的決定性作用。」主導研究的Francisco Valero-Cuevas教授進一步解釋:「就像生物系統會隨經驗進化,這種機器學習與生物學的連結,將推動AI系統在實體世界的適應能力。」
該研究由南加大與加州大學聖克魯茲分校(UCSC)合作完成,除上述學者外,UCSC的Michael Wehner教授團隊與南加大的Ali Marjaninejad、Andrew Erwin也共同參與。研究成果延續實驗室先前關於手部演化與人工智慧的相關工作,為機器人學習領域開闢新方向。