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

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.