革命性演演算法！機器人學會「超前思考」 瞬間評估數千種動作方案

暑假終於要來了！收拾行李時，我們總能輕鬆判斷如何將各種物品塞進行李箱，還要確保易碎品不會被壓壞。這種看似簡單的視覺與空間推理能力，對人類來說不算難事，但對機器人而言卻是極其複雜的規劃挑戰。

來自麻省理工學院與NVIDIA的研究團隊開發出一項突破性演演算法，能讓機器人進行「超前思考」。這項技術可以同時評估數千種可能的解決方案，再從中篩選出最符合機器人與環境限制的最佳方案。相較於傳統單一測試每個動作的方式，新方法能在幾秒內解決多步驟的操控問題。

研究團隊利用顯示卡(GPU)強大的平行運算能力實現這項突破。這項技術可應用在工廠或倉庫中，讓機器人快速決定如何在不損壞物品、不碰撞障礙物的情況下，在狹小空間內精準擺放各種形狀尺寸的物品。

「在工業環境中，時間就是金錢。如果演演算法需要幾分鐘而非幾秒來制定計劃，對企業來說就是成本。」該研究論文的第一作者、MIT研究生William Shen強調。

這項名為「cuTAMP」的演演算法專門用於任務與動作規劃(TAMP)。它結合了「取樣」與「最佳化」兩種技術：先從最可能符合限制條件的方案範圍內取樣，再透過平行運算進行最佳化評估。

研究團隊利用GPU強大的平行處理能力，能同時評估數千種方案。在測試中，cuTAMP僅需數秒就能完成傳統方法需耗時許久的俄羅斯方塊式堆疊規劃。實際應用於機器手臂時，也總能在30秒內找到解決方案。

這套系統適用於各類機器人，且無需訓練資料即可部署。未來，研究團隊計劃整合大型語言模型，讓機器人能根據語音指令自主規劃並執行任務。

這項研究將在6月21-25日於洛杉磯舉行的「機器人：科學與系統」會議上發表，論文現已刊登在arXiv預印本伺服器上。

[end]