中新網(wǎng)西安5月24日電 (記者 梅鐿瀧)你是否體驗(yàn)過這種與生俱來的“超能力”？第一次走進(jìn)陌生校園或商場，無需刻意記憶僅憑掃過幾眼地標(biāo)、走過幾條路，大腦便能自動(dòng)構(gòu)建出清晰的空間輪廓，還能靈活繞開障礙，直達(dá)目的地，這種人類與動(dòng)物習(xí)以為常的直覺被稱為“空間智能”。如何讓機(jī)器人突破單純的視覺識別，獲得像人類一樣理解物理世界，進(jìn)行自主推理與行動(dòng)的能力，一直是具身智能領(lǐng)域面對的終極難題之一。如今，西北工業(yè)大學(xué)人機(jī)物融合智能計(jì)算團(tuán)隊(duì)給出了全新答案。

　　記者24日從西北工業(yè)大學(xué)獲悉，該校計(jì)算機(jī)學(xué)院於志文教授、郭斌教授團(tuán)隊(duì)從動(dòng)物導(dǎo)航的生物學(xué)機(jī)制出發(fā)，系統(tǒng)梳理了“認(rèn)知導(dǎo)航”這一前沿領(lǐng)域，并創(chuàng)新性地提出了面向具身智能體的認(rèn)知導(dǎo)航框架，該框架旨在賦予機(jī)器超越簡單移動(dòng)的能力，使其能像動(dòng)物一樣，在未知環(huán)境中理解空間、調(diào)用經(jīng)驗(yàn)并做出靈活決策。

　　很長一段時(shí)間里，機(jī)器人的導(dǎo)航方式遵循“建圖——定位——規(guī)劃——控制”的固定流程，這種導(dǎo)航方式在倉儲、巡檢等高度結(jié)構(gòu)化的“穩(wěn)定”場景中尚能應(yīng)付，一旦進(jìn)入開放、動(dòng)態(tài)、未知的真實(shí)世界便會暴露出弱點(diǎn)：首先是泛化能力差，即環(huán)境發(fā)生改變機(jī)器人便會因?yàn)榈貓D對不上而瞬間“失智”；其次為了維持高精度地圖，機(jī)器人需要消耗巨大的算力和能源，難以走向復(fù)雜多變的真實(shí)世界。

　　而動(dòng)物靠的是“認(rèn)知地圖”——一種會思考、會抽象、會預(yù)測的空間能力。簡而言之，動(dòng)物認(rèn)路，靠的不是記性好，而是會總結(jié)、會聯(lián)想、會活用。該團(tuán)隊(duì)受動(dòng)物導(dǎo)航機(jī)制的啟發(fā)開啟了仿生學(xué)探索，探索能否將動(dòng)物在認(rèn)路過程中表現(xiàn)出的地標(biāo)識別、經(jīng)驗(yàn)記憶和靈活決策能力，進(jìn)行系統(tǒng)性提煉與解構(gòu)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為可學(xué)習(xí)、可計(jì)算的機(jī)器人導(dǎo)航框架。

　　據(jù)介紹，該團(tuán)隊(duì)從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)角度拆解動(dòng)物導(dǎo)航機(jī)理，創(chuàng)新性提出一套類腦具身認(rèn)知導(dǎo)航框架。簡單來說，團(tuán)隊(duì)試圖給機(jī)器人裝上一個(gè)“生物大腦”，讓它們不再依賴外部的地圖數(shù)據(jù)，而是通過內(nèi)部的認(rèn)知機(jī)制來理解空間，即可在動(dòng)態(tài)環(huán)境中實(shí)時(shí)感知、靈活避障，這一框架的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)了從“被動(dòng)執(zhí)行”到“主動(dòng)思考”的跨越。

　　其多模態(tài)感知打破了傳統(tǒng)機(jī)器人“只靠眼睛看”的局限，使其還能結(jié)合運(yùn)動(dòng)、姿態(tài)、環(huán)境信號，更精準(zhǔn)地判斷自己在環(huán)境中的狀態(tài)，預(yù)測式表征不只知道“我在哪”，還能預(yù)判“前面會有什么”，提前做出反應(yīng)。從此，機(jī)器人導(dǎo)航不再是“執(zhí)行指令”，而是真正“帶著思考走路”。

　　西北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授於志文表示，類腦具身導(dǎo)航框架的出現(xiàn)，賦予了機(jī)器人像生物一樣在未知與動(dòng)態(tài)環(huán)境中，自主感知、決策與行動(dòng)的能力，成功打通了具身智能規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵路徑，使其真正具備了走進(jìn)復(fù)雜真實(shí)世界的潛力，更標(biāo)志著一條融合人工智能與神經(jīng)科學(xué)的全新技術(shù)路線正在逐步展開。(完)