復(fù)旦大學(xué)研發(fā)LED海寶:能唱會說心智會“發(fā)育”
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復(fù)旦大學(xué)自主研發(fā)的海寶機器人亮相世博會,技術(shù)國際領(lǐng)先
led“海寶”三種模式 普通模式———可循環(huán)說話和做動作; 高級模式———可換裝、拍照及互動; VIP模式———可進行物體識別。 LED和機器人是上海世博會上的科技亮點,兩者在城市最佳實踐區(qū)的上海案例館融為一體———亮相于“滬上生態(tài)家”的海寶機器人以LED制作,隨時能換裝、歌唱、對話;國際領(lǐng)先的“自主心智發(fā)育”則讓它超越其他機器人———作為場館迎賓員,“海寶”將在6個月時間和7000萬人流中不斷“成長”。 已是第三代 2009年初,上海電氣電站集團提出“滬上生態(tài)家”還缺臺海寶機器人,希望復(fù)旦為此研制一個,作為第三代機器人的“海寶”應(yīng)運而生。 2003年,復(fù)旦78級校友、美國密歇根州立大學(xué)計算機與工程學(xué)院教授翁巨揚成為復(fù)大特聘講座教授時,提出了“自主心智發(fā)育”理論。同年,“肢體化智能實驗室”成立。當理論研究逐步成熟,機器人便擔當了把理論成果付諸實踐的重要平臺角色。 相關(guān)學(xué)科的張文強副教授與張睿等人在翁巨揚教授的帶領(lǐng)下,開始了“自主心智發(fā)育算法和智能機器人”的理論研究。 張文強覺得,相關(guān)理論已比較成熟,世博會正是一個展示成果的絕佳契機,項目最終敲定。 2005年,復(fù)旦百年校慶時,張文強團隊從理論跨越到實踐,推出首個機器人“復(fù)旦一號”,具有1歲小孩的智力。隨后,“復(fù)旦二號”復(fù)娃機器人的成功研制,推進了理論的研究?!昂殹钡恼Q生,在這個機器人家庭中已是孫輩。 LED懂“換裝術(shù)” “Hey Jude,don‘t beafraid……”“換”上貓王演出服,“戴”上墨鏡,扮相朋克的“海寶”唱起披頭士樂隊的經(jīng)典曲目《H eyJude》,這是2010年3月18日“海寶”首次在復(fù)旦大學(xué)計算機研究所向媒體亮相的情形。 其實,在“海寶”的衣柜里還“藏”著西服正裝、超人制服、夏威夷草裙等各式風(fēng)格的著裝;時而披上姚明的11號戰(zhàn)袍,時而套上楊利偉的太空服,“海寶”瞬間就能炫出最酷的行頭?!氨取兡槨€要快?!睆?fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院張睿老師介紹,幫這個1.8米高、100公斤重的海寶機器人實現(xiàn)換裝的,是布滿全身的LED. 機器人會學(xué)習(xí)能變聰明 2008年底,張文強帶領(lǐng)海寶機器人研制團隊著手前期創(chuàng)意,探討如何融入世博元素,最終決定,海寶不僅要“炫”,還要“智”。 在研究室的電腦桌上,攝像頭來回擺動,反復(fù)地拍攝同一張椅子。 “這是在做物體識別測試”,張文強說,這正是團隊為海寶機器人選定的展示“智”的方式,運用“自主心智發(fā)育技術(shù)”的“海寶”可以像個嬰孩一樣,通過多次重復(fù)的學(xué)習(xí),逐漸認識越來越多的東西,提高智力水平。這項復(fù)旦獨立研發(fā)的技術(shù),目前在世界上處于領(lǐng)先地位。 “發(fā)育”的概念模擬了孩子成長過程。孩子的心智發(fā)育是通過父母反復(fù)的教育、與周圍孩子的交流及對環(huán)境的摸索來發(fā)生的。 “海寶”機器人也一樣,當它看到一件物品,能夠根據(jù)一套算法提取物體特征,建立數(shù)據(jù)庫。研究人員反復(fù)地告訴它這是什么,經(jīng)過多次“學(xué)習(xí)”,當機器人再遇到這個物體,并與數(shù)據(jù)庫的特征相匹配,它就能夠知道這個東西就是研究人員曾經(jīng)“教”過它的,從而實現(xiàn)心智的發(fā)育。在過去,傳統(tǒng)的機器人學(xué)習(xí)必須通過編寫新的程序來完成,運用“自主心智發(fā)育”技術(shù),無須重新編程,機器人就能認識新事物。 由此,“海寶”擁有了與游客互動的能力———它能模仿游客簡單的手臂動作,游客在它面前逗留時間長,“海寶”能感知游客對自己有興趣,它會自動進入高級的互動模式,主動邀請游客拍照,并將照片顯示在自己胸口。 跨學(xué)科團隊保障運行 海寶的制作團隊有二三十人,包括復(fù)旦的本科生、碩士生、博士生,還有6位帶隊老師;師生們來自不同專業(yè),是一個跨學(xué)科組合。 “海寶”具有三種模式:普通模式、高級模式和V IP模式。普通模式時,“海寶”不需要人員的操作,可以循環(huán)說話和做動作;高級模式可以換裝、拍照以及互動;進入V IP模式,“海寶”就能夠進行物體識別。 為照顧“海寶”,團隊準備了全套的應(yīng)急方案。一旦“海寶”發(fā)生故障,團隊與配套公司將于四小時內(nèi)響應(yīng),進入現(xiàn)場維修,“手臂我們備了兩套,萬一一套壞了,另一套趕快拆下來更換上去。” 據(jù)悉,除了在“滬上生態(tài)家”迎賓的海寶機器人,“復(fù)旦二號”復(fù)娃機器人也已確定作為展品進入世博會博物館;兩代機器人將在世博園區(qū)聚首。 |