强化学习让水下机器人能够发现并跟踪水下物体

由巴塞罗那海洋研究所 (ICM-CSIC) 领导的专家团队与加利福尼亚州蒙特利湾水族馆研究所 (MBARI)、加泰罗尼亚理工大学 (UPC) 和赫罗纳大学合作首次证明,强化训练可以让自动驾驶车辆和水下机器人找到并跟踪海洋物体和动物。

来源:Robogeek新闻频道(关于机器人技术的俄罗斯与世界新闻)

由巴塞罗那海洋研究所 (ICM-CSIC) 领导的专家团队与加利福尼亚州蒙特利湾水族馆研究所 (MBARI)、加泰罗尼亚理工大学 (UPC) 和赫罗纳大学合作首次证明,强化训练可以让自动驾驶车辆和水下机器人找到并跟踪海洋物体和动物。

目前,水下机器人技术正成为深化海洋知识的关键工具之一,但其研究面临诸多困难:设备能够下潜至4000米的深度。此外,它们提供的现场数据有助于补充其他数据,例如从卫星获得的数据。

特别是,这项新工作表明,强化学习广泛应用于控制和机器人领域,以及 ChatGPT 等自然语言处理工具的开发,可以让水下机器人学习在什么时候采取什么行动。每时每刻都在实现特定的目标。这些行动政策与基于分析设计的传统方法相对应,在某些情况下甚至对其进行了改进。

“这种类型的学习使我们能够训练神经网络来优化特定任务,否则这是很难做到的,例如,我们能够证明可以优化车辆的轨迹。检测并跟踪水下移动的物体。”该研究的主要作者 Ivan Masmitya 解释道。

训练结束后,算法在各种自动驾驶车辆上进行了测试,包括 VICOROB 开发的 Sparus II AUV,在 Sant Feliu de Guixols 港口、Baix Empordà Bay 和蒙特利湾(加利福尼亚州)进行了一系列实验任务)与 MBARI Kakani Katia 生物灵感实验室首席研究员合作。

文章发表在《Science Robotics》杂志上。