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图片:MIT News | Massachusetts Institute of Technology

麻省理工学院研究人员开发系统,让机器人标记并修复记忆中不可靠的物体标签

麻省理工学院的研究人员开发了一种记忆系统,可以识别机器人存储的物体描述中可能存在的错误并加以修正,MIT News于11月5日报道。

该系统名为UQ-DAAAM,是Uncertainty Quantification for Describe Anything, Anywhere, at Any Moment的缩写。团队表示,该系统最终可帮助家用或工业机器人完成复杂的多步骤任务,例如清理餐桌或协助人们组装机械。

问题:错误的记忆持续存在

UQ-DAAAM以该团队此前开发的系统DAAAM为基础。该系统使用视觉-语言模型(一种连接图像与文本的AI模型)来描述机器人车载摄像头所看到的物体。这些描述会以标题的形式保存在环境的3D地图中,机器人之后可以对其进行查询。

研究人员表示,机器人可能只能局部看到某个物体、距离较远,或者图像模糊、昏暗,此时DAAAM可能会对其做出错误描述。文中举的一个例子是,屋顶上的一个灰色烟囱被误认为是松鼠。

“由于无法自我纠正,这种错误记忆会在机器人于环境中行动时持续存在,进而可能影响下游应用,”

Harry Zhang,MIT研究生、共同第一作者

纠正的工作原理

机器人移动时,会从不同角度收集同一物体的大量图像。MIT表示,UQ-DAAAM首先计算模型对其为某个物体生成的词语的置信度,然后检查该描述与其他视角下同一物体的标题之间的一致性。

“我们将这两种不确定性融合为一个数值,用以反映视觉-语言模型对物体整体理解的确定程度,”

Luca Carlone,MIT航空航天系副教授

如果该数值超过阈值,系统会使用一条简单规则(即启发式方法)来选取额外的视角。研究人员表示,他们已通过数学证明,该规则无需重新运行视觉-语言模型即可找出最佳帧,从而大幅减少计算量。随后,大型语言模型将所选标题合并为一段描述,并赋予较新且歧义较少的标题更高权重。

报道的结果

MIT表示,优化步骤可解决机器人环境中约92%物体的歧义问题,每个物体只需额外两条标题。据报道,与现有先进技术相比,该方法将物体描述的准确率提高了5%。

MIT表示,与基线方法相比,该系统在回答机器人观察到了哪些物体、在何处看到它们以及最后一次遇到它们是何时等问题时,也给出了更准确的答案。

“与ChatGPT不同,当我们考虑物理AI时,仅仅附上免责声明,提醒机器人有时可能出错,是远远不够的。让机器人知道自己不知道什么,对于这项技术安全部署并对社会产生积极影响至关重要,”

Luca Carlone,MIT副教授、论文资深作者

下一步计划

Carlone是该论文的资深作者,Zhang和Nicolas Gorlo为共同第一作者。该研究将在神经信息处理系统大会上发表。

团队计划将UQ-DAAAM用于指导其他类型的机器人,例如移动操作机器人,并将其不确定性技术应用于其他领域。团队还在研究该系统如何指示机器人重新访问高不确定性区域,并探索用于预测机器人周围环境变化的系统的不确定性方法。MIT表示,该研究部分资金来自美国陆军研究实验室和美国海军研究办公室。

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