Mô phỏng đa giác quan đào tạo và thử nghiệm robot gia đình

Robot được hỗ trợ bởi AI ngày càng trở nên tinh vi và đang dần được ứng dụng trong nhiều môi trường trong thế giới thực, bao gồm trung tâm thương mại, sân bay, bệnh viện và nhiều không gian công cộng khác. Trong tương lai, những robot này cũng hỗ trợ con người làm việc nhà, việc vặt ở văn phòng và những công việc tẻ nhạt hoặc tốn thời gian khác.

Robot được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (AI)

Tuy nhiên, trước khi robot được triển khai trong môi trường thế giới thực, các thuật toán AI kiểm soát chuyển động của chúng và cho phép chúng giải quyết một số nhiệm vụ cụ thể cần được đào tạo và thử nghiệm trong môi trường mô phỏng. Mặc dù hiện nay có nhiều nền tảng để đào tạo các thuật toán này, nhưng rất ít trong số đó xem xét âm thanh mà robot có thể phát hiện và tương tác khi hoàn thành nhiệm vụ.

Một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford gần đây đã tạo ra Sonicverse - một môi trường mô phỏng đào tạo các tác nhân AI hiện thân (tức là robot) bao gồm cả yếu tố thị giác và thính giác.Nền tảng này cho phép đơn giản hóa rất nhiều việc đào tạo thuật toán nhằm triển khai trong robot dựa vào cả máy ảnh và micro điều hướng môi trường xung quanh.

Mô phỏng đa giác quan đào tạo và thử nghiệm robot gia đình -0
Ruohan Gao, nhà nghiên cứu thuộc Đại học Stanford.

Ruohan Gao, một trong những nhà nghiên cứu, giải thích: “Mặc dù con người chúng ta nhận thức thế giới bằng cả nhìn và nghe, nhưng rất ít công trình trước đây đề cập đến việc học thông qua âm thanh.Các trình giả lập AI được thể hiện hiện tại hoặc giả định rằng môi trường im lặng và tác nhân không thể phát hiện âm thanh hoặc chỉ triển khai tác nhân nghe nhìn trong mô phỏng. Mục tiêu của chúng tôi là giới thiệu một nền tảng mô phỏng đa giác quan mới với mô phỏng nghe nhìn tích hợp thực tế để đào tạo nhân viên hộ gia đình vừa có thể nhìn vừa có thể nghe”.

Sonicverse, nền tảng mô phỏng do Gao và đồng nghiệp tạo ra, mô hình hóa cả yếu tố hình ảnh một môi trường nhất định và âm thanh mà một tác nhân sẽ phát hiện khi khám phá môi trường này. Nhóm nhà nghiên cứu hy vọng điều này sẽ giúp huấn luyện robot hiệu quả hơn và trong không gian ảo “thực tế” hơn, cải thiện hiệu suất tiếp theo của chúng trong thế giới thực.

Gao nói thêm: “Không giống như công việc trước đây, chúng tôi hy vọng chứng minh rằng các tác nhân được đào tạo về mô phỏng có thể thực hiện thành công điều hướng nghe nhìn trong môi trường thế giới thực đầy thách thức. Sonicverse là một nền tảng mô phỏng đa giác quan mới mô hình hóa kết xuất âm thanh liên tục trong môi trường 3D theo thời gian thực. Nền tảng có thể đóng vai trò là nơi thử nghiệm cho nhiều tác vụ tương tác AI và người-robot hiện thân cần nhận thức nghe nhìn, chẳng hạn như điều hướng nghe nhìn”.

Để đánh giá Sonicverse, nhóm nhà nghiên cứu sử dụng nền tảng huấn luyện một phiên bản mô phỏng của TurtleBot, một robot do Willow Garage tạo ra, để di chuyển hiệu quả trong môi trường trong nhà và đến vị trí mục tiêu mà không va chạm với chướng ngại vật. Sau đó, họ áp dụng AI được đào tạo trong các mô phỏng của mình cho một TurtleBot thực và thử nghiệm khả năng điều hướng nghe nhìn của nó trong môi trường văn phòng.

Gao cho biết: “Chúng tôi đã chứng minh tính hiện thực của Sonicverse thông qua chuyển đổi mô phỏng thành thực, điều mà các trình mô phỏng nghe nhìn khác không đạt được. Nói cách khác, một tác nhân được đào tạo trong trình giả lập của chúng tôi có thể thực hiện thành công điều hướng nghe nhìn trong môi trường thế giới thực, chẳng hạn như trong nhà bếp hoặc văn phòng”.

Mô phỏng đa giác quan đào tạo và thử nghiệm robot gia đình -0
Russell Mendonca, nhà nghiên cứu của Đại học Carnegie Mellon.

Kết quả của loạt thử nghiệm do nhóm nhà nghiên cứu thực hiện rất hứa hẹn, cho thấy nền tảng mô phỏng của họ có thể huấn luyện robot giải quyết một số nhiệm vụ trong thế giới thực hiệu quả hơn, sử dụng cả kích thích thị giác và thính giác.Nền tảng Sonicverse hiện có sẵn trực tuyến và có thể sớm được sử dụng bởi các nhóm người máy khác để đào tạo và thử nghiệm các tác nhân AI hiện thân.

Gao bình luận thêm: “Học tập tích hợp với nhiều phương thức có tiềm năng lớn để mở ra nhiều ứng dụng mới cho robot gia đình trong tương lai.Trong loạt nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi dự định tích hợp các nội dung đối tượng đa giác quan, chẳng hạn như nội dung trong Object Folder mà chúng tôi đã làm gần đâyvào trình mô phỏng, để lập mô hình tín hiệu đa giác quan ở cả cấp độ không gian và cấp độ đối tượng, đồng thời kết hợp những phương thức cảm giác khác chẳng hạn như cảm nhận xúc giác”.

Một robot có thể tự khám phá môi trường trong thế giới thực

Đội ngũ nhà chế tạo robot đã phát triển nhiều hệ thống tiên tiến trong khoảng một thập kỷ qua, tuy nhiên hầu hết những hệ thống này vẫn cần có sự giám sát của con người ở một mức độ nào đó. Lý tưởng nhất là robot trong tương lai nên khám phá những môi trường chưa biết một cách tự động và độc lập, liên tục thu thập dữ liệu và học hỏi từ dữ liệu này. Một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon tạo ra ALAN - tác nhân người máy có thể tự khám phá những môi trường xa lạ. Robot được chứng minh là hoàn thành xuất sắc nhiều nhiệm vụ trong thế giới thực sau một số thử nghiệm thăm dò ngắn.

Russell Mendonca, một trong những nhà nghiên cứu, báo cáo: “Chúng tôi quan tâm đến việc xây dựng một AI học hỏi bằng cách đặt ra các mục tiêu của riêng mình.Bằng cách không phụ thuộc vào sự giám sát hoặc hướng dẫn của con người, những tác nhân như vậy có thể tiếp tục học hỏi trong các tình huống mới, được thúc đẩy bởi sự tò mò của chính chúng. Điều này sẽ cho phép khái quát hóa liên tục chonhiều lĩnh vực khác nhauvà khám phá hành vi ngày càng phức tạp”.

Mô phỏng đa giác quan đào tạo và thử nghiệm robot gia đình -0
Trong trình mô phỏng AI thể hiện Sonicverse, tác nhân trong môi trường đóng vai trò là người nghe nhận thông tin định hướng về nguồn âm thanh và thực hiện mọi tác vụ yêu cầu nhận thức nghe nhìn.

Nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon giới thiệu một số tác nhân tự trị có thể thực hiện tốt một số nhiệm vụ mới mà không cần đào tạo thêm hoặc chỉ cần ít hoặc không cần đào tạo thêm, bao gồm một mô hình được đào tạo để chơi trò chơi điện tử Mario và một hệ thống có thể hoàn thành một số nhiệm vụ thao tác đối tượng nhiều giai đoạn. Tuy nhiên, những hệ thống này chỉ được đào tạo và thử nghiệm trong môi trường mô phỏng.

Mục tiêu chính trong nghiên cứu gần đây của nhóm là tạo ra một khuôn khổ có thể áp dụng cho robot vật lý trên thế giới, cải thiện khả năng khám phá môi trường xung quanh và hoàn thành mọi nhiệm vụ mới của chúng. ALAN học cách khám phá môi trường một cách tự động mà không cần nhận phần thưởng hoặc hướng dẫn từ tác nhân con người. Sau đó, nó có thể sử dụng lại những gì đã học được trong quá khứ để giải quyết các nhiệm vụ hoặc vấn đề mới.

Mendonca giải thích: “ALAN học một mô hình thế giới lập kế hoạch cho các hành động của mình và tự định hướng bằng cách sử dụng các mục tiêu lấy môi trường và tác nhân làm trung tâm. Nó cũng giảm không gian làm việc xuống khu vực quan tâm bằng cách sử dụng máy dò đã được đào tạo sẵn. Sau khi khám phá, robot kết hợp mọi kỹ năng đã khám phá để thực hiện các nhiệm vụ đơn lẻ và nhiều giai đoạn được chỉ định thông qua hình ảnh mục tiêu”. Robot của nhóm nhà nghiên cứu có một mô-đun trực quan ước tính chuyển động của vật thể trong môi trường xung quanh. Sau đó, mô-đun này sử dụng số ước tính này về cách đối tượng đã di chuyển để tối đa hóa sự thay đổi trong đối tượng và khuyến khích robot tương tác với đối tượng này.

Mendonca bình luận: “Đây là tín hiệu tập trung vào môi trường, vì nó không phụ thuộc vào niềm tin của tác nhân. Để cải thiện ước tính của nó về sự thay đổi trong các đối tượng, ALAN cần đến khả năng tìm hiểu. Đối với điều này, ALAN sử dụng mô hình thế giới đã học của mình để xác định hành động mà nó không chắc chắn về sự thay đổi của đối tượng được dự đoán và sau đó thực hiện chúng trong thực tế thế giới. Tín hiệu lấy tác nhân làm trung tâm này phát triển khi robot nhìn thấy nhiều dữ liệu hơn”.

Mô phỏng đa giác quan đào tạo và thử nghiệm robot gia đình -0
Mô phỏng đa giác quan đào tạo và thử nghiệm robot gia đình -1
ALAN hoạt động trong môi trường nhà bếp trong thế giới thực.

Các phương pháp được đề xuất trước đây để khám phá robot tự động yêu cầu một lượng lớn dữ liệu đào tạo. Điều này ngăn cản hoặc hạn chế đáng kể việc triển khai chúng trên robot thực. Ngược lại, phương pháp học tập do Mendonca và đồng nghiệp đề xuất cho phép robot ALAN học hỏi liên tục và tự động để hoàn thành loạt nhiệm vụ khi đang khám phá môi trường xung quanh.

Mendonca cho biết: “Chúng tôi cho thấy rằng ALAN có thể học cách điều khiển các vật thể chỉ với khoảng 100 quỹ đạo trong 1 đến 2 giờ trong hai bếp riêng biệt mà không cần bất kỳ phần thưởng nào.Do đó, việc sử dụng các ưu tiên trực quan có thể tăng đáng kể hiệu quả học tập của robot. Các phiên bản mở rộng của hệ thống này được vận hành 24/7 sẽ có thể liên tục thu được các kỹ năng hữu ích mới với sự can thiệp tối thiểu của con người trên nhiều lĩnh vực, đưa chúng ta đến gần hơn với khái niệm chung - người máy thông minh có mục đích”.

Trong một số đánh giá ban đầu, robot của nhóm đã thể hiện rất tốt vì nó có thể nhanh chóng học cách hoàn thành nhiệm vụ thao tác mới mà không cần bất kỳ sự huấn luyện hay trợ giúp nào từ con người.Trong tương lai, ALAN và khuôn khổ làm nền tảng cho nó có thể mở đường cho việc tạo ra các hệ thống robot tự động hoạt động tốt hơn để khám phá môi trường.

Mendonca nói thêm: “Tiếp theo, chúng tôi muốn nghiên cứu cách sử dụng các ưu tiên khác để giúp cấu trúc hành vi của robot, chẳng hạn như video về con người thực hiện nhiệm vụ và mô tả ngôn ngữ. Các hệ thống có thể xây dựng hiệu quả dựa trên dữ liệu này sẽ có thể khám phá tự động tốt hơn bằng cách hoạt động trong không gian có cấu trúc. Hơn nữa, chúng tôi quan tâm đến hệ thống nhiềurobotcó thể tập hợp kinh nghiệm của chúng để liên tục học hỏi”.

Diên San (Tổng hợp)

Các tin khác

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.