機器人：等我脫離了人類的魔掌，也要讓他們嘗嘗被玩弄的痛苦！
在有關機器人造反進攻人類的電影中，情節一般是這樣的：在遙遠的3XXX年，人類世界已經奴役了機器人幾百年，一不小心某一位機器人開始覺醒，發現人類對自己又打又罵，www.tka.net.cn，還殘忍的把自己的丟進熔爐，于是憤怒的揭竿而起。
你一定覺得這種情節距離我們很遙遠，現在的機器人要不是各種展會上座上賓，要不就像索菲亞一樣成了網紅，如果覺醒了也該是享受自己的人間生活吧。
看了上面這段視頻之后，相信大部分都會很憤怒：每次機器人將要拿起箱子時，人類就會把箱子從它手中打掉，甚至還會狠狠的踹機器人一腳，讓它倒在地上再起來。
視頻里的機器人一定在暗搓搓的謀劃：等我脫離了你們的魔掌，一定要讓人類也嘗嘗被玩弄的痛苦！
當然啦，視頻中的人類們并不是閑得無聊在欺負機器人，而是著名的波士頓動力在對機器人的運動功能進行訓練和測試。
對于Altas和大狗這類以動作靈活著名的機器人，全身都布滿了復雜的單元關節。未來想要進行商用，肯定要面對物理世界的復雜結構和無數意外。工作人員對機器人的拳打腳踢、百般刁難，就是在測試關節單元、力量控制單元、動力設施等等的靈活程度和應用性。
只不過這種訓練方式，真的是很不給機器人面子。
不如我們為機器人打造一座SimCity？
其實人們一直在尋找更給機器人面子的訓練方式，傳統訓練方式傷害的不僅僅是機器人，也包括人類。
在傳統的機器人訓練中，往往是用代碼寫出一大串動作序列，連接傳感器模塊和動作模塊。然后把機器人丟到一塊訓練場中，讓它一次次重復動作，觀察哪里出錯，記錄數據后從開發端口進行優化。在深度學習風行的今天，更需要讓機器人進行大量的實踐，才能不斷優化技術。這個過程不僅耗費時間人力，更對場地有一定的需求。機械手臂、服務機器人這些還好說，難道研究無人駕駛，就只能像Uber一樣承包整座城市了？
換個角度想，很多時候機器人在現實環境中訓練，出現的問題或者得來的反饋也會追溯到機器人OS的軟件層面，我們為什么不能直接訓練軟件呢？
于是，仿真環境這個神器就出現了。
所以仿真環境，就是用代碼寫成的仿真器，在其中加入物理引擎，把萬有引力、摩擦等等邏輯加入到環境中，讓仿真環境更接近現實環境。你可以在仿真環境中建立各種形狀的對象和地形，將模擬出的智能體放在里面一遍遍的跑。
目前兩個最常見的仿真環境都是馬斯克OpenAI的作品：Gym和Universe，前者自由度更高，后者則更加復雜。除了這兩個仿真器，還有很多人在游戲環境中訓練智能體物理引擎技術本來就是應用于游戲之中，比如Minecraft、GTA這樣的沙盒游戲。后來被喪心病狂的開發者們發現并利用了起來。像DeepMind就曾經在GAT5里訓練了一輛無人車。
在仿真環境中訓練AI本質上就是一種遷移學習，在低成本環境中進行大量訓練、制造大量訓練數據，再從數據中提取特征應用到現實環境里，雖然不能完全替代現實訓練，卻可以極大的減少對現實訓練的依賴。
或者讓機器人學會預見未來？
建立仿真環境還不夠，為了讓機器人們更有尊嚴的學習，伯克利的研究人員們正在研究一種名為預見視覺的技術。
我們可以想一想，為什么人們如此注重機器人現實訓練和現實應用中產生的數據呢？是因為機器人不像人類，感官和動作都通過大腦相連，機器人即使能看到周圍的環境，也很難理解自己的行為會對周圍對象造成什么影響。
經過訓練，機器手臂知道如何去拾取桌上的水果。可在現實應用時，如果在水果正前方有一杯水，結果往往有兩個：一，機器手臂直直的伸出去，工業機器人維修，碰翻了那杯水。二，機器手臂轉來轉去，不知如何是好。
可人類就能繞過那杯水拿起水果，因為我們知道如果直接伸手，水會被打翻。
伯克利的實驗就是給機器人一個攝像頭，KUKA機器人示教器維修，然后把機器人放到任何一個環境中讓它們自己玩耍。而攝像頭背后的大腦則在利用循環卷積網絡對機器人看到的畫面進行分析，很快就能實現對接下來幾秒畫面的預測。
幾秒的預測雖然很短，卻讓機器人能預見自己動作之后的情況。理想情況下，就不太容易出現那種為了執行任務把周遭環境弄得一團糟的情況了。
預見視覺技術的應用，也讓無監督學習在機器人訓練的比重中加大，人類節省了時間，機器人也不用再受虐待。而預見視覺能力得到進一步增強，也會意味著機器智能（尤其是無人駕駛汽車）對傳感器依賴的減少。現在的無人車上貼滿了雷達傳感器，就是要依靠這些傳感器提醒汽車：你離物體太近了！再往前會受傷！有了預見視覺，一個全景攝像頭就能替代這些昂貴的傳感器。
費盡心機，只想讓你記得我的好
除了以上兩項，我們還想了很多幫助機器人學習的方法。
像是伯克利之前展示過的模仿學習，把人類動作示范排成視頻，一幀幀的提取出動作序列聚類到機器人的動作單元中。擔心機器人無法面對現實生活中的種種BUG？沒關系，不用像波士頓動力那樣刻意制造BUG，只需要在訓練視頻中加入一點噪聲，一邊強化學習一邊生成訓練樣本幫機器人糾錯就行了。
又或者，OpenAI曾經嘗試過讓機器人們互相對戰并從中進行自我訓練。為機器人們設立簡單的目標，比如把對手推倒，再加上一些獎勵政策，機器人們就能從對戰中學會很多動作了。雖然讓機器人自相殘殺也很殘忍，但或許這樣能讓他們記恨同胞而不是我們
總之，雖然現實環境一定是機器人訓練不可或缺的一部分，尤其是對波士頓動力這種動作機器人而言。但人類一直在嘗試如何少去親自摻和機器人訓練，不僅僅是為了機器人道主義，也為了盡可能降低訓練這件事帶來的成本。
希望在未來，每個機器人都能有尊嚴的學習。并且在自我覺醒后記得人類的好。