上个月英国的人工智能AlphaGo与柯洁九段脑力大战火光四射，这边美国的行动派机器人也不甘落后搞出了大新闻——在MIT计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）里，研究者让一台机器人把从人类那里学到的动作教给了另一台机器人朋友。

机器人的动作。图片来源：MIT CASIL

机器人学习动作通常有两种方式，示教学习（learning from demonstration）和运动规划（motion-planning techniques）。前者是人类示范动作，机器人模仿学习，后者大部分依靠程序员编程，精确设计各种动作。然而，这两种方式都有一定的局限，示教学习的结果很难应用到不同的情景之下，而运动规划需要专业人员编程，而且往往耗时很长。

Claudia Pérez-D’Arpino是MIT计算机科学与人工智能实验室的博士研究生，她月底即将发表一篇有关C-LEARN系统的论文，这一系统结合了示教学习和运动规划这两种方式，使得机器人可以完成人类仅示范一次的一连串的动作，而且还能把这些动作教给其他的机器人。

机器人教学。图片来源：MIT CASIL

其中的关键在于为机器人打造一个信息知识库，包括各种独立动作的完成方式，例如抓取、平移、旋转，还有各种不同的操作对象的特征，比如圆柱、轮胎、方向盘等等。有了这样一个知识库，再加上一次连贯的动作示范，机器人就可以提取知识库之中类似的片段，自动生成一个运动规划。知识库中的基本动作和目标动作示范都以示教学习的方式实现，这样不需要专业的编程技能就可以完成。如果在此基础之上进行少量的人工校正，机器人完成任务的成功率还可以进一步提升。

机器人视角。图片来源：MIT CASIL

Claudia说：“这种方式其实和人类学习非常类似，我们看到别人做某件事，然后与我们对世界已有的理解相联系。我们其实也不可能只看一次示范就神奇地全都学会，所以我们的方式也是把新的信息和已有的知识进行匹配。”

机器人阿特拉斯。图片来源：MIT DRC

阿特拉斯（Altas）身高195cm，体重182kg，像人一样有四肢。与它相比，擎天柱（Optimus）只是一个小不点（不是变形金刚里的那个擎天柱哈），行走江湖靠的是轮子。不过，依靠C-LEARN系统，小不点也可以教给老大哥各种动作。

擎天柱。图片来源：MIT Interactive Robotics Group

在擎天柱把动作教给阿特拉斯的时候，只要在后者的知识库中增加针对自己的动作要领就可以了，比如与擎天柱相比，阿特拉斯完成同样动作的时候还需要保持两脚兽的平衡。在Pérez-D’Arpino的实验中，阿特拉斯接受了擎天柱传送来的知识，无师自通地学会了开门、移动物品、从容器中取出物体等多个动作。

目前，C-LEARN系统还不能处理太复杂的任务。如果示范动作时没有障碍物，后期操作时机器人就无法避免与其他东西相撞。机器人也还不会调换动作的顺序，比如把从容器中取出的物体再放回去。不过研究小组希望进一步利用人类学习的思路，让机器人完成更多的动作。

机器人移动水杯。图片来源：MIT CASIL

那么机器人会不会有一天学会互相拥抱呢？

阿特拉斯：“话虽如此，我们的设计用途好像都是拆弹呢……”

擎天柱：“拥抱算什么，我还演过舞台剧呢！”

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