西北工业大学团队在具身智能领域取得新突破
中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 冯丽)近日,西北工业大学计算机学院於志文教授、郭斌教授团队从动物导航的生物学机制出发,创新性提出面向具身智能体的认知导航框架,旨在赋予机器超越简单移动的能力,使其能像动物一样,在未知环境中理解空间、调用经验并做出灵活决策。相关论文被《自然》(Nature)子刊《自然综述·电气工程》(Nature Reviews Electrical Engineering)录用。
很长一段时间里,机器人的导航方式显得有些“笨拙”。它们遵循“建图—定位—规划—控制”的固定流程。这种导航方式在仓储、巡检等高度结构化的“稳定”场景中尚能应付,一旦进入开放、动态、未知的真实世界便会暴露出致命弱点:耗能耗时、响应迟钝,易“犯迷糊”,难以走向复杂多变的真实世界。
受动物导航机制的启发,团队创新性提出一套类脑具身认知导航框架。简单来说,团队试图给机器人装上一个“生物大脑”,让它们不再依赖外部的地图数据,而是通过内部的认知机制来理解空间,即可在动态环境中实时感知、灵活避障。这一框架的关键,在于实现了从“被动执行”到“主动思考”的跨越。核心可概括为四个关键词——多模态感知、预测式表征、记忆复用、分层规划。多模态感知打破了传统机器人“只靠眼睛看”的局限,使其还能结合运动、姿态、环境信号,更精准地判断自己在环境中的状态,预测式表征不只知道“我在哪”,还能预判“前面会有什么”,提前做出反应。记忆复用解决了机器人在陌生环境中“水土不服”的问题,把经验变成可迁移知识,陌生场景也能快速适应,并且“举一反三”。分层规划则先定大方向,再走小步子。从此,机器人导航不再是 “执行指令”,而是真正 “带着思考走路”。
类脑具身导航框架的出现,赋予了机器人像生物一样在未知与动态环境中自主感知、决策与行动的能力,打通了具身智能规模化应用的关键路径,使其真正具备了走进复杂真实世界的潜力,更标志着一条融合人工智能与神经科学的全新技术路线正在逐步展开。
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