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機(jī)器人研究的靈感可以輕松地從大自然中汲取 |
編輯: 來(lái)源:CAAI認(rèn)知系統(tǒng)與信息處理專委會(huì) 時(shí)間:2023/6/16 |
事實(shí)上,仿生學(xué)現(xiàn)在在機(jī)器人L域無(wú)處不在,并且反復(fù)從動(dòng)物的結(jié)構(gòu)和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制中獲取見解,以開發(fā)多個(gè)系統(tǒng)。 人類和動(dòng)物能夠依靠多種感官線索來(lái)識(shí)別地點(diǎn),從視覺(jué)和聲音到嗅覺(jué)和時(shí)間。多感官細(xì)胞參與特定位置的時(shí)空表示的產(chǎn)生。然而,機(jī)器人很難完成這項(xiàng)看似微不足道的任務(wù),因?yàn)橛袔讉(gè)因素與感興趣位置的動(dòng)態(tài)條件有關(guān)。此外,許多機(jī)器人系統(tǒng)依靠一種感官線索來(lái)識(shí)別地點(diǎn)。F. Yu,Y. Wu及其同事現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種名為NeuroGPR的系統(tǒng),該系統(tǒng)在多模態(tài)傳感,編碼和計(jì)算方面模仿大腦,用于一般位置識(shí)別。這是使用動(dòng)態(tài)視覺(jué)傳感器、深度傳感器和用于多模態(tài)傳感的姿態(tài)傳感器的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外,他們還使用了神經(jīng)形態(tài)計(jì)算芯片Tianjic,該芯片能夠并行執(zhí)行多個(gè)混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)部署在四足機(jī)器人上,以評(píng)估其在現(xiàn)實(shí)世界中的表現(xiàn),他們證明它能夠在各種照明條件下可靠地識(shí)別室內(nèi)和室外的位置。他們還將其神經(jīng)形態(tài)計(jì)算系統(tǒng)的性能與其他常用計(jì)算平臺(tái)的性能進(jìn)行了比較,并表明它們可以實(shí)現(xiàn)更低的延遲和功耗,并具有更G的原位識(shí)別精度。采用這種受大腦啟發(fā)的多感官方法對(duì)于提G部署在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的自主機(jī)器人的能力至關(guān)重要。 由于感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與運(yùn)動(dòng)效應(yīng)器的耦合,機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也根據(jù)動(dòng)物和人類神經(jīng)科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。P. Ramdya 和 A. Ijspeert 重點(diǎn)介紹了采用各種動(dòng)物物種的神經(jīng)力學(xué)原理來(lái)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的研究。其中一個(gè)原理是中樞模式發(fā)生器(CPG)的存在,它們是神經(jīng)元回路,在沒(méi)有感覺(jué)或下降輸入的情況下產(chǎn)生節(jié)奏模式,用于重復(fù)動(dòng)作(如步行,游泳和飛行)中的運(yùn)動(dòng)控制。CPG已被用作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā)的靈感。該評(píng)論還討論了結(jié)合模擬和物理機(jī)器人的神經(jīng)機(jī)器人框架如何有助于闡明動(dòng)物(包括已滅J生物)的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制。神經(jīng)機(jī)器人學(xué)也被采用來(lái)研究脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物的神經(jīng)結(jié)構(gòu),使用計(jì)算和物理模型來(lái)評(píng)估與大腦相關(guān)的各種理論。T. Prescott和S. Wilson的另一篇評(píng)論強(qiáng)調(diào)了神經(jīng)機(jī)器人模型的早期工作,以及更多當(dāng)代模型如何建立在這些開創(chuàng)性工作的基礎(chǔ)上。他們討論了大腦具有分層控制架構(gòu)的證據(jù)。此外,他們還討論了神經(jīng)機(jī)器人的未來(lái),以及將神經(jīng)生物學(xué)約束整合到模型中的重要性。 模擬自然界中的原理,例如神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能組織,顯然為設(shè)計(jì)具有適應(yīng)性,感知性和與環(huán)境交互的機(jī)器人控制系統(tǒng)提供了一個(gè)d特的平臺(tái)。此外,機(jī)器人L域在開發(fā)物理和計(jì)算模型方面也發(fā)揮了關(guān)鍵作用,這些模型用于審視與動(dòng)物行為相關(guān)的假設(shè),終為基礎(chǔ)科學(xué)提供信息。Science Robotics邀請(qǐng)進(jìn)一步的研究,利用自然原理來(lái)開發(fā)更好的機(jī)器人,以及旨在使用d特的機(jī)器人獲得與固有生物功能相關(guān)的研究。
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AutoML技術(shù)路徑
1 數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征工程自動(dòng)化;2 超參數(shù)優(yōu)化自動(dòng)化;3 模型選擇自動(dòng)化;4 模型繼承自動(dòng)化,將多個(gè)模型組合起來(lái)以提高預(yù)測(cè)性能的過(guò)程
MLOps技術(shù)路徑
1 需求分析與開發(fā);2 數(shù)據(jù)工程流水線;3 模型試驗(yàn)流水線;4 DevOps;5 持續(xù)訓(xùn)練流水線;6 持續(xù)部署流水線;7 持續(xù)監(jiān)控流水線
數(shù)據(jù)為中心MLOps與模型AutoML為中心的不同
MLOps側(cè)重于用于訓(xùn)練和評(píng)估ML模型的數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量更關(guān)鍵;AutoML優(yōu)先考慮尋找最佳算法或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)解決手頭的問(wèn)題
平臺(tái)對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的AI重要性
有助于管理數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)AI解決方案的可擴(kuò)展性;共享見解和共同處理數(shù)據(jù)和模型的工具和功能;幫助跟蹤實(shí)驗(yàn),管理模型版本并確保結(jié)果的可重復(fù)性 |
智能運(yùn)輸機(jī)器人 |
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