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這項由復旦大學數(shù)據(jù)科學學院張立教授團隊領導的研究于2025年11月發(fā)表在arXiv預印本服務器上,論文編號為2511.20633。有興趣深入了解的讀者可以通過該編號查詢完整論文。研究團隊成員還包括黃澤、顧春、馬梓佩等來自復旦大學和上海創(chuàng)新研究院的研究人員。
當你閉上眼睛,在腦海中預演明天的工作安排時,實際上你的大腦正在構(gòu)建一個"想象世界"——預測各種可能的情況和結(jié)果。現(xiàn)在,科學家們成功地為機器人也裝上了這樣一個"想象大腦"。復旦大學的研究團隊開發(fā)出了一個名為Prophet的系統(tǒng),它就像給機器人配備了一雙"預言之眼",讓機器人能在虛擬世界中無數(shù)次地練習操作,然后再應用到現(xiàn)實中。
傳統(tǒng)的機器人學習就像學鋼琴時只能照著譜子彈,遇到?jīng)]見過的曲子就不知所措。而這個新系統(tǒng)則讓機器人獲得了"即興演奏"的能力——它能預測"如果我這樣做會發(fā)生什么",然后選擇最佳的行動方案。更令人驚喜的是,這個系統(tǒng)經(jīng)過訓練后,即使面對全新的環(huán)境、從未見過的物體,甚至是不同品牌的機器人,它都能快速適應,就像一個經(jīng)驗豐富的老師傅,看一眼新工具就知道該怎么用。
研究團隊首先解決了一個關鍵問題:如何讓機器人在腦海中構(gòu)建一個足夠真實的"練習場"。他們收集了超過3100萬個機器人操作的視頻片段,涵蓋了各種不同的機器人、任務和環(huán)境。這就像給機器人看了無數(shù)個"操作教學視頻",讓它學會了"眼手協(xié)調(diào)"的基本原理。Prophet系統(tǒng)的核心創(chuàng)新在于它能夠根據(jù)機器人的動作指令,準確預測出接下來會發(fā)生什么。這種預測不是簡單的猜測,而是基于對物理規(guī)律的深度理解。
更重要的是,研究團隊還開發(fā)了一套名為FA-GRPO和FlowScale的強化學習算法。如果說Prophet是機器人的"想象引擎",那么這套算法就是"學習指導員"。它會根據(jù)任務的成功或失敗,調(diào)整機器人的行為策略,就像一個嚴格但智慧的教練,不斷糾正和優(yōu)化學生的動作。
一、讓機器人學會"預演未來"的Prophet系統(tǒng)
Prophet系統(tǒng)的工作原理就像人類在做復雜任務前的心理預演。當你準備泡一壺茶時,你的大腦會自動預演整個過程:先燒水,然后準備茶具,放入茶葉,倒入熱水,等待幾分鐘。如果中間某個步驟出了問題,比如發(fā)現(xiàn)茶壺沒水了,你的大腦會立即調(diào)整方案。Prophet就是要給機器人裝上這樣的"預演能力"。
傳統(tǒng)的機器人訓練就像讓一個人蒙著眼睛學開車,只能通過碰撞來學習什么是對的什么是錯的。而Prophet則為機器人提供了一個"駕駛模擬器",讓它能在虛擬環(huán)境中無限次地練習,直到掌握技巧。更神奇的是,這個虛擬環(huán)境不是程序員手工編寫的簡單模擬,而是通過觀察真實世界的無數(shù)個操作視頻"學"出來的。
Prophet的訓練過程就像培養(yǎng)一個超級觀察員。研究團隊讓它觀看了來自AgiBot、DROID、LIBERO等不同機器人平臺的超過3100萬個操作片段。這些視頻涵蓋了從簡單的抓取動作到復雜的組裝任務,從廚房烹飪到工業(yè)制造,幾乎包含了機器人可能遇到的所有場景。通過這種"看視頻學習"的方式,Prophet逐漸理解了物體的運動規(guī)律、重力的作用、物體間的相互作用等物理知識。
特別值得一提的是,Prophet還具備了"歷史記憶"功能。就像人類在執(zhí)行復雜任務時會記住之前的步驟一樣,Prophet會保留最近60幀的歷史信息,這讓它能夠理解當前動作與前序動作之間的關聯(lián)。比如,如果機器人剛才已經(jīng)抓住了一個杯子,Prophet就能預測下一步應該是移動杯子而不是再次抓取。
為了驗證預測的準確性,研究團隊開發(fā)了一套基于光流的評估方法。傳統(tǒng)的視頻質(zhì)量評估就像只看照片的清晰度,而忽略了動作的正確性。新的評估方法則專門關注"動作是否執(zhí)行正確"——比如機器人手臂是否沿著預期軌跡移動,物體是否按照預期方式運動。實驗結(jié)果顯示,Prophet生成的預測視頻在動作準確性方面遠超現(xiàn)有的其他系統(tǒng)。
二、革命性的強化學習算法:FA-GRPO和FlowScale
如果Prophet是機器人的"想象引擎",那么FA-GRPO和FlowScale就是指導機器人從想象中學習的"智慧導師"。這兩個算法解決了機器人強化學習中的一個關鍵難題:如何穩(wěn)定高效地從成功和失敗的經(jīng)驗中學習。
傳統(tǒng)的強化學習就像讓一個學生在沒有老師指導的情況下自己摸索如何解數(shù)學題。學生可能會嘗試各種方法,但很難知道哪種方法真正有效,學習過程既緩慢又不穩(wěn)定。FA-GRPO算法的創(chuàng)新之處在于它改變了"學習單位"。以前的算法把每個細微的動作調(diào)整都當作獨立的學習對象,這就像把"寫字"這個技能分解成每一筆畫的練習,忽略了整體字形的美感。而FA-GRPO則把完整的動作序列作為學習單位,這樣機器人就能更好地理解動作之間的關聯(lián)性。
FlowScale算法則解決了另一個技術難題:在機器人的動作生成過程中,不同階段的重要性是不同的。這就像畫家在作畫時,構(gòu)圖階段的每一筆都至關重要,而細節(jié)修飾階段的筆觸雖然精細但影響相對較小。FlowScale能夠智能地調(diào)整學習過程中不同階段的權(quán)重,確保機器人能夠優(yōu)先掌握最關鍵的動作要素。
這套算法的實際效果非常顯著。在傳統(tǒng)方法中,機器人需要數(shù)千次的試錯才能學會一個新任務,而使用FA-GRPO和FlowScale后,學習速度提升了5倍,成功率提高了30%。更重要的是,學習過程變得更加穩(wěn)定,不再出現(xiàn)"學了新技能忘了老技能"的問題。
研究團隊還巧妙地設計了一個獎勵評估系統(tǒng)。由于在虛擬環(huán)境中訓練,無法直接獲得真實的任務成功反饋,他們使用了先進的視覺語言模型作為"虛擬裁判"。這個裁判能夠觀看機器人的操作視頻,然后判斷任務是否成功完成。雖然這個判斷可能不是100%準確,但已經(jīng)足夠為機器人提供有效的學習信號。
三、跨平臺適應能力:一套系統(tǒng)適用所有機器人
Prophet系統(tǒng)最令人印象深刻的特性之一,就是它的"萬金油"屬性——一套系統(tǒng)經(jīng)過訓練后,能夠適應各種不同的機器人平臺、任務環(huán)境和操作對象。這就像培養(yǎng)出了一個"萬能助手",無論是在工廠車間還是家庭廚房,無論面對的是工業(yè)機器臂還是服務機器人,它都能快速上手。
這種跨平臺能力的實現(xiàn)并非易事。不同的機器人就像不同品牌的汽車,雖然都有方向盤和剎車,但具體的操作感受和響應特性可能完全不同。研究團隊通過設計統(tǒng)一的動作表示方法解決了這個問題。他們將所有機器人的動作都轉(zhuǎn)換為一種"通用語言"——7維向量,包含3維位置變化、3維姿態(tài)變化和1維抓手開合度。這就像制定了一套"機器人世界語",讓不同的機器人都能理解相同的指令。
更神奇的是,Prophet具備了快速適應新環(huán)境的能力。當面對一個全新的場景時,它只需要觀看少量的示范視頻(有時僅需100個樣本),就能快速調(diào)整自己的預測模型。這種快速適應能力在實驗中得到了充分驗證。研究團隊將在一種機器人上訓練的Prophet系統(tǒng)部署到完全不同的機器人上,僅用150個新樣本進行微調(diào),就實現(xiàn)了出色的表現(xiàn)。
在真實世界的測試中,這種適應能力表現(xiàn)得尤為突出。研究團隊在自己搭建的UR30e機器人實驗平臺上進行了四種不同任務的測試:抓取瓶子、放置方塊、拉出紙巾和擺放碗具。這些任務聽起來簡單,但實際上對機器人的精確控制能力要求極高。特別是拉紙巾這個任務,由于紙巾質(zhì)地柔軟、容易撕破,傳統(tǒng)的物理仿真器根本無法準確模擬。但Prophet通過觀看真實操作視頻學到的"軟物體操作技巧",讓機器人能夠溫柔而準確地完成這個任務。
四、突破傳統(tǒng)仿真限制的技術創(chuàng)新
傳統(tǒng)的機器人訓練就像在簡化版的"虛擬世界"中練習真實世界的復雜任務。這些傳統(tǒng)仿真器雖然在計算上很高效,但往往過于簡化,無法準確反映真實世界的復雜性。特別是涉及到軟物體、液體或者細微的接觸力控制時,傳統(tǒng)仿真器就顯得力不從心。這就像用積木搭建的模型來學習真實建筑的施工技巧,基本原理可能相似,但細節(jié)差異太大。
Prophet的創(chuàng)新之處在于它完全顛覆了這種思路。它不再依賴程序員手工編寫的物理規(guī)律,而是通過觀察大量真實操作視頻,自動學習出物理世界的運作規(guī)律。這種方法的優(yōu)勢在于,它能捕捉到那些難以用數(shù)學公式描述的復雜現(xiàn)象。比如,當機器人操作一張柔軟的紙巾時,紙巾的褶皺和變形是極其復雜的,傳統(tǒng)物理引擎很難準確模擬,但Prophet通過觀看真實視頻,能夠?qū)W會預測這些復雜的變形過程。
這種基于真實視頻的學習方法還帶來了另一個重要優(yōu)勢:它能夠自動處理那些在真實世界中不可避免的"意外情況"。在傳統(tǒng)仿真中,一切都是完美的:物體不會意外滑動,傳感器不會有噪音,執(zhí)行機構(gòu)不會有延遲。但在真實世界中,這些"不完美"恰恰是常態(tài)。Prophet通過觀察真實操作視頻,自然而然地學會了處理這些意外情況的策略。
研究團隊特別強調(diào)了Prophet在處理失敗情況方面的能力。與只展示成功案例的傳統(tǒng)訓練方法不同,Prophet能夠生成各種失敗場景:物體滑落、抓取失誤、碰撞干擾等。這些失敗案例對機器人學習來說同樣寶貴,因為它們提供了"什么不應該做"的反面教材。就像學開車時,了解各種事故情況有助于培養(yǎng)更好的駕駛習慣。
實驗結(jié)果顯示,這種基于真實視頻的世界模型不僅在視覺效果上更加逼真,更重要的是在動作執(zhí)行的準確性方面顯著超越了傳統(tǒng)方法。研究團隊設計的光流評估指標顯示,Prophet生成的預測視頻在端效器軌跡和接觸動力學方面的準確性,比現(xiàn)有最先進的方法提高了40%以上。
五、實驗驗證:從仿真到真實世界的全面測試
為了驗證Prophet系統(tǒng)的實際效果,研究團隊設計了一套全面的實驗方案,就像給一個新研發(fā)的汽車進行各種路況測試一樣。這些測試既包括在受控環(huán)境中的性能評估,也包括在真實世界中的實際應用驗證。
在仿真環(huán)境的測試中,研究團隊選擇了LIBERO和SimplerEnv兩個廣泛使用的機器人任務基準。這些基準就像機器人界的"標準化考試",包含了各種不同難度的操作任務。測試結(jié)果令人振奮:使用Prophet訓練的機器人在各項任務中的成功率普遍提高了5-17%。特別是在一些復雜的多步驟任務中,提升幅度更加明顯。
更有說服力的是真實世界的測試結(jié)果。研究團隊在自建的UR30e機器人平臺上進行了四種不同任務的測試。這些任務雖然看似簡單,但實際上對機器人的精確控制能力要求很高。比如,抓取瓶子這個任務要求機器人不僅要準確定位,還要控制合適的抓取力度,既不能太輕導致滑落,也不能太重導致變形。
特別值得一提的是拉紙巾這個任務的測試結(jié)果。這個任務對傳統(tǒng)機器人系統(tǒng)來說極具挑戰(zhàn)性,因為紙巾質(zhì)地柔軟,稍有不慎就會撕破。傳統(tǒng)的基于物理仿真的訓練方法在這個任務上幾乎無能為力,因為很難準確建模紙巾的復雜物理特性。但使用Prophet訓練的機器人展現(xiàn)出了令人驚訝的"溫柔觸感",能夠準確地抓住紙巾邊緣并平穩(wěn)地拉出,成功率從傳統(tǒng)方法的28%提升到了52%。
在多任務學習的測試中,Prophet系統(tǒng)展現(xiàn)了出色的泛化能力。研究團隊同時訓練一個模型來處理四個不同的任務,結(jié)果顯示,這種聯(lián)合訓練不僅沒有導致性能下降,反而在某些任務上獲得了額外的提升。這表明Prophet能夠從不同任務中學到通用的操作技能,然后將這些技能應用到新的情況中。
研究團隊還進行了數(shù)據(jù)效率的測試。他們發(fā)現(xiàn),即使在數(shù)據(jù)極其有限的情況下(每個任務只有10個示例),Prophet依然能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的性能提升。這種高數(shù)據(jù)效率意味著,即使是資源有限的研究機構(gòu)或公司,也能夠利用Prophet技術快速開發(fā)出高性能的機器人系統(tǒng)。
六、技術細節(jié):讓復雜變得可行的工程智慧
Prophet系統(tǒng)的成功不僅在于其創(chuàng)新的理念,更在于一系列巧妙的工程設計,這些設計使得原本復雜的技術變得可行和高效。就像建造一座摩天大樓,光有宏偉的藍圖還不夠,還需要無數(shù)精妙的工程細節(jié)來支撐整個結(jié)構(gòu)。
在動作表示方面,研究團隊設計了一套統(tǒng)一的編碼方案。不同的機器人就像說不同方言的人,即使表達相同的意思,具體的"說法"也可能完全不同。研究團隊創(chuàng)造了一種"機器人通用語",將所有機器人的動作都轉(zhuǎn)換為標準的7維向量格式。這個向量包含了位置變化、姿態(tài)調(diào)整和抓手控制等所有必要信息,就像為不同品牌的遙控器制作了一個萬能轉(zhuǎn)換器。
在視頻生成方面,Prophet采用了先進的擴散模型技術。這種技術的工作原理有點像用橡皮擦畫畫:先在紙上涂滿隨機的噪點,然后逐步"擦除"不需要的部分,最終露出清晰的圖像。在Prophet中,這個過程被擴展到了視頻生成,系統(tǒng)能夠從隨機噪聲開始,逐步生成連貫的動作視頻序列。
為了處理長序列的視頻生成,研究團隊開發(fā)了一套"分段生成"的策略。就像拍攝長篇電影時會分成多個場景來拍攝,Prophet也是分段生成長視頻,然后巧妙地將這些片段無縫連接起來。這種方法不僅提高了生成質(zhì)量,還大大降低了計算復雜度。
在歷史信息處理方面,Prophet使用了一種稱為"歷史打包"的技術。這就像給機器人裝上了"短期記憶",讓它能夠記住最近發(fā)生的事情,并在做決策時考慮這些歷史信息。這種設計使得機器人的行為更加連貫和智能,避免了重復性錯誤。
特別值得一提的是,研究團隊還設計了一套創(chuàng)新的評估方法。傳統(tǒng)的視頻質(zhì)量評估就像只看照片的清晰度,而忽略了內(nèi)容的準確性。新的評估方法專門關注"動作是否正確執(zhí)行",通過分析視頻中的光流信息來判斷機器人的動作軌跡是否符合預期。這種評估方法為機器人操作質(zhì)量提供了更加精確和可靠的衡量標準。
七、實際應用前景:從實驗室到產(chǎn)業(yè)應用
Prophet系統(tǒng)的成功不僅僅是學術研究的突破,更重要的是它為機器人技術的產(chǎn)業(yè)應用開辟了新的可能性。這就像發(fā)明了新的制造工藝,不僅能生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品,還能大大降低生產(chǎn)成本和時間。
在制造業(yè)領域,Prophet的應用前景特別令人期待。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人編程需要專業(yè)的工程師花費大量時間來調(diào)試每一個動作細節(jié),這個過程既耗時又昂貴。而Prophet系統(tǒng)能夠通過觀看少量示范視頻就快速學會新的操作技能,這意味著工廠可以更快速地調(diào)整生產(chǎn)線,適應不同的產(chǎn)品需求。特別是在定制化生產(chǎn)日益重要的今天,這種快速適應能力具有巨大的商業(yè)價值。
在服務機器人領域,Prophet的影響可能更加深遠。家庭服務機器人面臨的環(huán)境比工廠要復雜得多:每個家庭的布局不同,物品的擺放位置不同,甚至連餐具的樣式都可能完全不同。Prophet的強適應能力意味著,同一個機器人系統(tǒng)可以快速適應不同的家庭環(huán)境,而不需要針對每個家庭進行專門的定制。
在醫(yī)療康復領域,Prophet技術也展現(xiàn)了巨大的潛力。康復訓練往往需要針對每個患者的具體情況進行個性化調(diào)整,而傳統(tǒng)的機器人系統(tǒng)很難做到這種靈活性。Prophet的快速學習能力使得康復機器人能夠觀察治療師的示范,然后快速掌握針對特定患者的康復動作,為個性化康復治療提供了新的可能性。
研究團隊特別強調(diào)了Prophet在處理軟物體操作方面的優(yōu)勢。在食品加工、紡織制造、醫(yī)療護理等領域,機器人經(jīng)常需要處理柔軟、易變形的物體。傳統(tǒng)的機器人系統(tǒng)在這些場景下往往表現(xiàn)不佳,因為很難準確建模軟物體的復雜行為。Prophet通過學習真實操作視頻,自然而然地掌握了處理軟物體的技巧,這為這些領域的自動化開辟了新的可能性。
當然,Prophet技術的大規(guī)模應用還面臨一些挑戰(zhàn)。最主要的挑戰(zhàn)是計算資源需求。Prophet系統(tǒng)需要處理大量的視頻數(shù)據(jù),對計算能力的要求相當高。不過,隨著專用AI芯片的快速發(fā)展和云計算成本的不斷降低,這個問題正在逐步得到解決。
另一個挑戰(zhàn)是安全性考慮。當機器人在虛擬環(huán)境中學會了某項技能后,如何確保它在真實環(huán)境中也能安全地執(zhí)行這項技能,這需要更多的驗證和測試。研究團隊建議,在將Prophet應用于高風險場景之前,需要建立完善的安全驗證流程。
八、技術突破的深層意義:重新定義機器人學習
Prophet系統(tǒng)的成功不僅僅是一項技術突破,更代表了機器人學習范式的根本性轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變的意義遠遠超出了技術本身,它重新定義了我們對機器智能的理解和期待。
傳統(tǒng)的機器人開發(fā)就像按照詳細圖紙建造房子,每一個螺絲釘?shù)奈恢枚夹枰_標注。程序員需要為機器人的每一個可能遇到的情況編寫具體的處理代碼,這個過程不僅耗時巨大,而且很難覆蓋真實世界的所有復雜情況。Prophet則采用了完全不同的方法:它讓機器人通過觀察和模仿來學習,就像人類嬰兒通過觀察父母的行為來學習生活技能一樣。
這種學習方式的轉(zhuǎn)變帶來了幾個重要的突破。首先是學習效率的大幅提升。傳統(tǒng)方法需要為每個新任務編寫專門的程序,而Prophet只需要觀看相關的操作視頻就能快速掌握新技能。其次是適應性的顯著增強。傳統(tǒng)機器人面對未知情況時往往束手無策,而Prophet能夠利用已學到的基礎技能來應對新的挑戰(zhàn)。
更重要的是,Prophet展現(xiàn)了一種"常識學習"的能力。通過觀看大量的操作視頻,它不僅學會了具體的動作技能,還隱式地學會了物理世界的基本規(guī)律:重力如何作用、物體如何相互碰撞、柔軟物體如何變形等等。這些"常識"在傳統(tǒng)編程中需要程序員明確編寫,而Prophet能夠自動從數(shù)據(jù)中提取這些知識。
這種學習范式的轉(zhuǎn)變也為解決機器人技術的"長尾問題"提供了新思路。在真實應用中,機器人會遇到無數(shù)種細微不同的情況,要為每一種情況都編寫專門的處理程序是不現(xiàn)實的。Prophet的方法則讓機器人具備了"舉一反三"的能力,能夠?qū)⒁褜W到的技能應用到相似但不完全相同的新情況中。
從更宏觀的角度看,Prophet代表了人工智能發(fā)展的一個重要趨勢:從基于規(guī)則的符號推理向基于數(shù)據(jù)的模式學習轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變不僅發(fā)生在機器人領域,也在自然語言處理、計算機視覺等其他AI領域同時進行。Prophet的成功證明,這種基于大數(shù)據(jù)學習的方法在機器人這樣的物理交互領域同樣有效。
九、面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展方向
盡管Prophet系統(tǒng)取得了令人矚目的成功,但研究團隊也坦誠地指出了當前面臨的挑戰(zhàn)和未來需要改進的方向。這種科學的態(tài)度體現(xiàn)了嚴謹?shù)难芯烤瘢矠楹罄m(xù)的發(fā)展指明了方向。
最主要的挑戰(zhàn)來自計算資源的巨大需求。Prophet系統(tǒng)在訓練和運行過程中需要處理海量的視頻數(shù)據(jù),對計算能力的要求相當高。在強化學習階段,機器人需要與2B參數(shù)的Prophet模型進行實時交互,這大大增加了訓練成本并限制了能夠進行的迭代次數(shù)。這就像開發(fā)一款新車,雖然性能卓越,但制造成本過高,限制了大規(guī)模推廣。
為了解決這個問題,研究團隊提出了幾個可能的改進方向。首先是架構(gòu)簡化,通過設計更高效的模型結(jié)構(gòu)來降低計算復雜度。其次是模型蒸餾,將大模型的知識轉(zhuǎn)移到小模型中,既保持性能又降低資源需求。還有特征緩存技術,通過復用計算結(jié)果來提高效率。最后是專用推理內(nèi)核的開發(fā),通過硬件優(yōu)化來加速模型運行。
另一個重要挑戰(zhàn)是長序列預測的累積誤差問題。當Prophet需要預測很長的操作序列時,早期的小誤差可能會逐漸放大,最終導致預測結(jié)果偏離實際。這就像玩"傳話游戲",最初的小偏差會在傳播過程中不斷放大。雖然Prophet的歷史記憶機制在一定程度上緩解了這個問題,但在極長序列的情況下仍然存在挑戰(zhàn)。
獎勵模型的準確性也是一個需要持續(xù)改進的方面。目前Prophet使用基于視覺語言模型的獎勵評估,雖然已經(jīng)相當有效,但仍然存在誤判的可能。特別是在一些細微的操作質(zhì)量評估方面,自動評估系統(tǒng)還很難達到人類專家的判斷水平。這需要在獎勵模型的設計和訓練方面投入更多的研究精力。
數(shù)據(jù)質(zhì)量和多樣性也是影響Prophet性能的關鍵因素。雖然研究團隊已經(jīng)收集了超過3100萬個操作樣本,但在某些特定場景或任務類型上,數(shù)據(jù)可能仍然不夠充分。特別是那些涉及精細操作或特殊材料處理的任務,需要更多高質(zhì)量的示范數(shù)據(jù)。
安全性驗證是Prophet走向?qū)嶋H應用必須面對的挑戰(zhàn)。當機器人在虛擬環(huán)境中學會了某項技能后,如何確保它在真實環(huán)境中也能安全可靠地執(zhí)行,這需要建立完善的安全驗證流程。特別是在涉及人機交互或高風險操作的場景中,安全性要求更加嚴格。
盡管面臨這些挑戰(zhàn),Prophet技術的發(fā)展前景依然十分廣闊。研究團隊正在探索多個改進方向:提高模型效率以降低計算成本,擴展到更長的操作序列,改進獎勵模型的準確性,增強對不同任務和環(huán)境的適應能力。隨著這些改進的逐步實現(xiàn),Prophet有望成為機器人技術產(chǎn)業(yè)化的重要推動力。
說到底,Prophet系統(tǒng)的誕生標志著機器人技術進入了一個全新的發(fā)展階段。它不再依賴于程序員的精心編程,而是具備了通過觀察和學習來掌握新技能的能力。這種能力讓機器人變得更加智能和靈活,能夠適應各種不同的環(huán)境和任務需求。雖然距離科幻電影中那種完全自主的智能機器人還有很長的路要走,但Prophet已經(jīng)讓我們看到了這個方向的曙光。
更重要的是,Prophet代表的不僅僅是技術的進步,更是思維方式的轉(zhuǎn)變。它告訴我們,機器也可以像人類一樣通過觀察和模仿來學習,這種學習方式可能比傳統(tǒng)的編程方法更加高效和自然。這種思路不僅適用于機器人技術,也可能對其他人工智能領域產(chǎn)生深遠的影響。
對于普通人來說,Prophet技術的發(fā)展意味著我們可能很快就能看到更加智能和實用的機器人產(chǎn)品。無論是在工廠車間、醫(yī)院病房,還是在我們的家庭生活中,這些新一代的智能機器人都將能夠更好地理解我們的需求,更靈活地完成各種任務。雖然這種改變不會一夜之間發(fā)生,但Prophet已經(jīng)為我們描繪出了一個令人期待的未來圖景。
Q&A
Q1:Prophet系統(tǒng)是如何讓機器人學會預測未來動作結(jié)果的?
A:Prophet就像給機器人裝上了"想象大腦"。它通過觀看超過3100萬個真實機器人操作視頻,學會了物理世界的運作規(guī)律。當給它一個動作指令時,Prophet能預測出執(zhí)行這個動作后會發(fā)生什么,生成對應的視頻序列。這種預測不是簡單猜測,而是基于對重力、碰撞、物體變形等物理現(xiàn)象的深度理解。
Q2:FA-GRPO和FlowScale算法相比傳統(tǒng)強化學習有什么優(yōu)勢?
A:傳統(tǒng)強化學習就像讓學生在沒有老師指導下自己摸索解題方法,既慢又不穩(wěn)定。FA-GRPO改變了學習單位,把完整的動作序列作為學習對象,讓機器人更好地理解動作間的關聯(lián)性。FlowScale則智能調(diào)整不同學習階段的重要性權(quán)重。兩者結(jié)合使學習速度提升了5倍,成功率提高了30%,學習過程也更加穩(wěn)定。
Q3:Prophet系統(tǒng)能適應不同品牌的機器人嗎?
A:能的。Prophet設計了一套"機器人通用語",將所有機器人的動作都轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的7維向量格式。這就像制作了一個萬能轉(zhuǎn)換器,讓不同品牌的機器人都能理解相同的指令。在實驗中,Prophet只需要觀看少量示范視頻(有時僅需150個樣本)就能快速適應新的機器人平臺,展現(xiàn)了出色的跨平臺能力。
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