教導機器人「心智理論」 開啟人機協作新紀元

自然界中充滿了擅長群體合作的生物。蜜蜂會標記最佳採蜜地點並通知同伴；螞蟻能建造結構複雜的防禦性巢穴；椋鳥群飛翔時宛如單一生命體般展現精妙隊形。然而，這些生物的合作模式與人類截然不同——它們的群體行為源自個體遵循的簡單規則，而人類獨具「心智理論」能力，能同理他人並預測行為。

杜克大學與哥倫比亞大學的研究團隊近期突破性地將這項人類特質應用於機器人訓練。有別於傳統演演算法讓機器人模仿蜂群思維，這套名為HUMAC的新框架，透過人類教練的關鍵指導，使機器人群體快速掌握複雜協作任務。該研究已發表於arXiv預印本伺服器，並獲選將在2025年IEEE國際機器人與自動化會議（ICRA 2025）發表。

研究團隊成員、杜克大學機械工程與材料科學系Dickinson Family助理教授陳博元解釋：「人類約四歲開始發展心智理論能力，這種預測他人意圖的特質，正是當前機器人缺乏的關鍵協作能力。」傳統訓練方式如強化學習需耗費數百萬次試錯，而模仿人類專家群體行為則成本過高。HUMAC創新地採用「足球教練模式」，讓人類在戰略時刻短暫接管個別機器人進行示範。

在動態捉迷藏遊戲測試中，三臺追捕機器人需在障礙場地中圍堵移動更快的目標。未經訓練的機器人成功率僅36%，但經過40分鐘HUMAC指導後，機器人展現包抄、伏擊等戰術配合，模擬成功率躍升至84%，實體車輛測試也達80%。論文第一作者、陳實驗室研究生鄭然吉描述：「機器人開始像真正的隊友般預測彼此行動，無需明確指令就能自然配合。」

這項技術可應用於野火救援、野外生存等需要分層團隊協作的場景。研究團隊正擴充套件HUMAC至更大規模的機器人群體，並探索更豐富的互動方式。陳教授強調：「人工智慧不該只是工具，而是協作夥伴。超級智慧的最終形態將是人機集體智慧，就像人類演化出協作能力，AI也將更適應與彼此及人類共同工作。」

想像未來災難現場，無人機群能即時協調搜救路徑；或少量人類指揮大批機器人執行複雜任務。HUMAC框架正為這幅未來藍圖奠定重要基礎，開啟人機協作的新紀元。

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