一项最新研究显示,这款持拍乒乓球机器人球技精湛,不仅是顶尖人类选手的强劲对手,有时甚至能击败人类选手。这一成果印证了人工智能技术进步正持续提升机器人的动作敏捷性。
日本电子巨头索尼制造了一款名为Ace的机械臂,并安排其与职业运动员对决。事实证明,Ace是一位实力强劲的对手,且具备一些非人类特质:球台周边部署了9个充当“电子眼”的摄像头,可通过追踪乒乓球上的标识测算球的旋转参数。
该机器人通过强化学习这一人工智能方法掌握了乒乓球打法。
这项研究近日发表在科学期刊《自然》杂志上,索尼人工智能事业部研究员、论文合著者彼得·迪尔(Peter Dürr)表示:“靠手动编程,根本无法让机器人掌握乒乓球打法,必须让它从实战经验中学习。”
迪尔在接受美联社采访时称,为完成相关实验,索尼在东京总部搭建了符合奥运赛事标准的乒乓球场地,为职业运动员及其他高水平选手打造了与机器人“公平竞技”的环境。部分参赛运动员表示,Ace的实力让他们大为震惊。
索尼:大众竞技体育领域的首次突破
索尼方面表示,这是“机器人首次在现实世界的大众竞技体育项目中,达到了人类专业选手的竞技水准——这也是人工智能与机器人研究领域长期以来追求的里程碑”。
这款定制机器人拥有8个控制动作(自由度)的关节,可调整球拍位置、完成击球动作,并对对手的连续回球做出快速响应。
索尼人工智能事业部总裁迈克尔·施普朗格(Michael Spranger)在采访中表示:“速度确实是当今机器人技术面临的核心难题之一,尤其是在动态变化场景或环境中。”
“我们看到很多工厂里的机器人速度非常快,”施普朗格说,“但它们只是在重复相同的运动轨迹。借助这项技术,我们证实在持续变化的不确定性环境中,机器人可具备极强的环境适应性、竞技能力以及快速响应能力。”
施普朗格表示,这项技术可应用于制造业及其他工业领域,同时不难预见,这类高速、高感知能力的硬件,同样具备军事应用潜力。
对标人类竞技能力,仍是行业挑战
近日,在北京举行的机器人半程马拉松比赛中,一台类人机器人刷新了人类世界纪录,但要让机器与训练有素的人类运动员在毫秒级的反应窗口内完成交互与竞技,在某些层面上仍是一项更为艰巨的挑战。
施普朗格指出,研究人员应确保机器人在竞技能力上不享有非正当优势;其移动速度、臂展范围及整体竞技表现须与每周训练不少于20小时的高水平职业运动员相当。比赛在标准规格球台进行,并严格遵循乒乓球官方赛事规则。
“制造一台远超人类水平的乒乓球机器人其实并非难事,”施普朗格说,“你完全可以造一台机器,把球吸进去,再以人类根本接不住的速度发射出去。但这不是我们的研发目标。我们的目标,是让机器人与人类选手具备可比性,在竞技中对人类保持相对公平,真正依靠人工智能的决策能力、战术布局能力,乃至球技本身来赢得比赛。”
他解释道,这意味着“机器人不能仅凭超越人类极限的击球速度取胜,必须通过真正参与比赛来赢得胜利”。
长期以来,人工智能研究人员一直将国际象棋等棋类游戏,作为衡量计算机能力的基准,之后又将测试场景拓展到了更开放的电子游戏领域。但将人工智能从模拟环境迁移到现实世界,始终是机器人制造商的黄金标准。
施普朗格表示,过去一年,行业迎来了“机器人领域的ChatGPT时刻”,全新的人工智能驱动模式指导机器人感知现实环境,并让它们完成像后空翻这样的高难度动作。
Ace打出了职业选手认为不可能的球
索尼绝非首个研发乒乓球机器人的机构。1983年,约翰·比林斯利(John Billingsley)在一篇题为《乒乓球机器人》的论文中,开创了这一领域的研究先河。近期,谷歌旗下人工智能研究部门DeepMind也涉足了这一运动领域。
比林斯利表示,尽管索尼的研发成果令人瞩目,但其配备的全视角计算机视觉与动作捕捉系统,让仅靠双眼感知的人类选手难有胜算。
“我无意贬低这一成就,但他们为达成这一目标,堪称‘杀鸡用牛刀’。”澳大利亚南昆士兰大学退休的机电一体化教授比林斯利在发给美联社的电子邮件中说道。
但他补充道,这再次印证了一个道理:“真正的进步源于竞争,无论是击球还是登陆火星。”
日本职业选手安藤南(Minami Ando)和曾根翔(Kakeru Sone)均参与了与索尼机器人的对决。赛事全程由日本乒乓球协会的两名专业裁判执裁。
在向《自然》杂志投稿并接受同行评审后,索尼研究人员继续进行实验,并表示Ace的击球速度、连续对拉能力均得到进一步提升,打法也更加激进,站位更贴近球台边缘。索尼表示,去年12月,Ace与四名高水平选手对决,最终击败了其中3人。
另一位顶尖选手、曾出战1992年巴塞罗那奥运会的中村金次郎(Kinjiro Nakamura),在看到Ace的一记回球后对研究人员表示:“没有人能打出这样的球,在此之前,我一直觉得这是根本不可能实现的操作。”
但他表示,既然机器人已经做到了,“这意味着人类也有做到的可能性”,这一评价也被收录进《自然》杂志的论文中。
美联社记者贺山由里(Yuri Kageyama)、哈维尔·阿西加(Javier Arciga c)对本文亦有贡献。
译者:中慧言-王芳(财富中文网)
