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【薛餓】機器人家政服務中心

2020-09-03寵物

擴充套件貓糧

面對這些問題,我們會說沒必要想這麽細啊:

  • ……頭禿不禿,更多是「看上去」的感覺,並不能完全量化啊。
  • ……就算酸奶過期8個小時,我也敢開啟喝,畢竟保質期15天,過期8個小時還好還好啦,過期也不是說過期它就Biu~的過期了。
  • ……相信空調的設計師,也不會設計這麽腦殘的溫控裝置的,畢竟人對溫度的感知,也是一種「感覺」嘛,大差不差就得了。
  • 你想的沒錯,借用一句流行的雞湯:這個世界不是非黑即白,而是由一片「精致的灰」構成的。但雞湯歸雞湯,「現實世界」終歸還是會逼著我們做出一個又一個「黑白分明」的決定的,不能一直這麽「灰下去」——酸奶過期8個小時,我們喝了,那過期9個小時、10個小時……呢?我們終歸會遇到一個「做決定」的時刻,不再敢開啟喝了,把它扔到了垃圾桶。

    如何在模糊中找到某種確定性,解決某些悖論,這就是模糊邏輯存在的意義。

    1965年,美國工程院院士、著名控制論專家查德(L. A. Zadeh)教授發表了經典論文【模糊集合】,標誌著模糊數學這門新學科的誕生。

    模糊集合研究的是那些「邊界不清晰,外延不明確」的概念,這一新學科為人們提供了一種處理不精確性問題的新方法,是描述人腦思維處理模糊資訊的有力工具,也是運用數學方法研究和處理模糊性現象的一門數學新分支。

    有趣的是,模糊集合論恰恰是由「語言學」的研究作為起點的,轉而又推動了模糊邏輯的發展。比如中國著名的語言學家伍鐵平教授的【模糊語言學】,就是模糊集合論和現代語言學相結合形成的一門新學問。

    一些爭議

    模糊邏輯的最大優勢在於,它「理解」它在做什麽,很像是人類語言的轉譯器,因此模糊邏輯很適合在「人類世界真實場景」中套用。比如上世紀八十年代,很多日本公司在家電、火車控制等領域使用了模糊邏輯的控制方法,模糊邏輯的第一個正式套用就是仙台市的地鐵系統。

    雖然模糊邏輯套用範圍廣泛,但有些研究者認為它的理論基礎並不紮實,不具備堅實的數學基礎,甚至認為它是「偽科學」,因為它的計算結果並不「唯一」。從科學研究的角度看,如果這次實驗得出一個結果,另外一次實驗得出另外一個結果,我們確實有理由懷疑這個理論的可靠性。

    但話又說回來了,「計算結果不唯一」不就是「模糊邏輯」的特點嗎?在模糊化和去模糊化的過程中,我們可以選擇不同類別的函數和方法。而從工程學角度而言,也是可以容納這種「靈活性」存在的,只要最終能夠產生有效的結果就可以了。這也很像「人」的思考方式,即便是一個很理性的人,做事也是會有一定自由度的。

    模糊邏輯 & 人工智能

    模糊邏輯感覺現在不是很「流行」了,很大一部份原因在於AI的興起。現在電腦的效能更加強勁,直接利用基於神經網絡演算法的AI模型幫助人們進行決策,顯然是更加高效的一種做法。

    主流的人工智能模型,都是基於深度學習的神經網絡演算法,同時需要海量的大數據去「訓練」它。它輸出只是基於經驗的「知識」……甚至不能說是知識,說「反應」更合適。

    人工智能的決策過程,本質上是一個「黑箱子」,只是在「模擬」人類大腦的決策方式,透過大數據的不斷「訓練」,讓潛在的相關性,去刺激神經網絡的某些節點(神經元)之間的聯系,最終能夠幫助人類做一些預測,但它並不「理解」自己在做什麽。因此,科學家也在不斷努力,試圖把人類才具有的「因果思維」去「演算法化」,再與神經網絡演算法進行結合。這麽看來,如果非要說模糊邏輯是「偽科學」,那麽現階段的神經網絡就是「神秘主義」了。

    模糊邏輯雖然能力有限,但它一開始就是基於人類的思維語言誕生的,它更像人。而如今的AI越來越強,但它還並不像人……但很可能這些理論的存在和發展,或許就是讓機器具備自由意誌的殊途同歸吧……

    補充:影片裏一帶而過部份的解釋

    在本期影片「掌心大爺計劃」環節,機器人透過傳感器, 得到老大爺某一時刻平衡狀態的四個邏輯值後,是如何得出「手掌該如何移動」的四個邏輯值的? 影片裏沒有展開說明,現在簡單補充一下:

    得知這老大爺四個平衡狀態的邏輯之後,暫時不用考慮這些數值怎麽用,而是先確定幾個基本規則—— 這些規則,靠想象就能大概得出手掌該如何移動的趨勢 ——比如一個最極端的情況:老大爺當前角度是0,角速度也是0,那麽手掌自然也應該是靜止的……按照這樣的思路,其他的三種情況也都可以一一列出:

    之後,我們就需要計算手掌移動「具體的邏輯數值」是多少。

    在傳統的明確邏輯中,「如果 A and B, 那麽 C」,這句話的操作是必須 A 和 B 都為真,也就是 A = 1 並且 B = 1,C才為真, C=1。如果 A、B 中有一個是0,C 就是0—— 這番操作我們把它推廣一下,我們可以理解成 C 是 A 和 B 中的最小值。

    受到這個啟發,我們把老大爺已知的四個邏輯值,分別帶入到表格前兩列。而手掌該如何移動(表格的第三例),我們就取「同一行」中,最小的那個值。於是,機器人手掌該如何移動的「四個邏輯值」也就出來了。然後套用影片後來的「找重心」方法,機器人就知道此刻如何移動手掌了。

    這種取最小值的方法,可能只是人為設定的。「模糊邏輯」有很強的工程學味道,很多計算規則都是人為設定的,我們不能說這個規則是最好的,只能說這麽設定最簡單有效而已。

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    參考文獻:

  • https://www. cds.caltech.edu/~murray /wiki/index.php/What_is_fuzzy_logic?
  • https://www. doc.ic.ac.uk/~nd/surpri se_96/journal/vol4/sbaa/report.fuzrules.html
  • 萬維鋼【精英日課】
  • 更多推薦

    <完>