在微軟Build 2019上，機(jī)器教學(xué)這一技術(shù)也再次被微軟應(yīng)用到構(gòu)建其自主機(jī)器人系統(tǒng)中。

 文 | 王金旺 

雷鋒網(wǎng)消息，5月7日，在微軟Build 2019開發(fā)者大會上，微軟宣布推出第一個應(yīng)用微軟AI的自主系統(tǒng)（Autonomous systems）。該系統(tǒng)建立在微軟此前收購的Bonsai公司的基礎(chǔ)能力上，可幫助開發(fā)人員使用微軟的AI和Azure相應(yīng)工具訓(xùn)練可以自主運行的系統(tǒng)模型。

據(jù)悉，該系統(tǒng)主要應(yīng)用了微軟的機(jī)器教學(xué)和仿真技術(shù)兩項技術(shù)，以模擬真實環(huán)境進(jìn)行模型/系統(tǒng)訓(xùn)練。

通過微軟這一自主系統(tǒng)，開發(fā)人員還可以應(yīng)用微軟的Azure IoT、ROS for Windows等服務(wù)，以在云端或設(shè)備端構(gòu)建智能機(jī)器人系統(tǒng)。

在此次系統(tǒng)首個預(yù)覽版本發(fā)布之前，微軟就這一系統(tǒng)已與豐田旗下Toyota Material Handling公司、Sarcos公司合作，分別對二者的自動叉車機(jī)器人、遠(yuǎn)程視覺檢測機(jī)器人進(jìn)行了智能化改進(jìn)。

以Sarcos的遠(yuǎn)程視覺檢測機(jī)器人為例，該機(jī)器人為一款蛇形機(jī)器人，可用于深入地震現(xiàn)場、搬運坍塌材料，以及救尋傷者。但是Guardian S機(jī)器人此前必須由人遠(yuǎn)程操控，以引導(dǎo)其穿過狹窄空間和復(fù)雜地形。據(jù)官方介紹，通過使用微軟這一系統(tǒng)，工程師能夠開發(fā)出一種自動控制系統(tǒng)，使蛇形機(jī)器人能夠自主避開障礙物，甚至自行爬樓梯、爬墻。

前文有提到，這一系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是「機(jī)器教學(xué)」。

要讓機(jī)器人實現(xiàn)自主控制，當(dāng)下主流方式是應(yīng)用深度學(xué)習(xí)，但這在動態(tài)環(huán)境中仍存在一定難度，微軟這一系統(tǒng)即通過其「機(jī)器教學(xué)」實現(xiàn)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的自主控制。

微軟認(rèn)為，AI的下一階段，訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型時將融入人類專業(yè)知識，即所謂「機(jī)器教學(xué)」。機(jī)器教學(xué)旨在從專業(yè)人員那里獲取知識，而不僅僅是從數(shù)據(jù)中提取知識。

微軟此前曾表示，十年前，微軟研究人員已經(jīng)開始探索機(jī)器教學(xué)原理，微軟現(xiàn)在也正將這些概念逐步應(yīng)用到機(jī)器人及自動化生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品或系統(tǒng)中。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，自然語言理解（Language Understanding）是微軟最早采用機(jī)器教學(xué)概念的應(yīng)用之一，這是Azure認(rèn)知服務(wù)中的一種工具，可以從短文本中識別意圖和關(guān)鍵概念。據(jù)官方信息顯示，該應(yīng)用已被UPS、Progressive Insurance等公司用于開發(fā)智能客戶服務(wù)機(jī)器人。

此次，在微軟Build 2019上，機(jī)器教學(xué)這一技術(shù)也再次被微軟應(yīng)用到構(gòu)建其自主機(jī)器人系統(tǒng)中。

這一系統(tǒng)的另一關(guān)鍵技術(shù)為仿真技術(shù)，包括微軟自己的AirSim模擬工具或第三方模擬器。

在算法或系統(tǒng)構(gòu)建完成后，進(jìn)入真實環(huán)境工作之前，需要先將系統(tǒng)放入模擬環(huán)境中進(jìn)行測試。其中，AirSim為微軟在2017年2月對外公布的開源仿真平臺，主要用于為無人機(jī)、自動駕駛汽車、機(jī)器人構(gòu)建模擬環(huán)境。

微軟研究人員表示，“通過創(chuàng)建模擬器，提供更加真實的環(huán)境視圖。機(jī)器人平臺的模擬器可以精確渲染細(xì)微環(huán)境，如陰影、反射等，這些都會對計算機(jī)視覺算法產(chǎn)生重大影響?！?/span>

而在此前，豐田旗下Toyota Material Handling公司正是通過使用微軟的AirSim，在AirSim環(huán)境下模擬倉庫環(huán)境來訓(xùn)練智能叉車，以便在識別和避障的同時自主運行。

而這一自主系統(tǒng)其實并不僅僅用于機(jī)器人領(lǐng)域，其目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域還包括建筑、能源、工業(yè)等眾多領(lǐng)域。

Bonsai CEO Mark Hammond也表示，“我們正在努力為想要構(gòu)建AI自主系統(tǒng)的客戶提供一個全面的平臺，涵蓋開發(fā)、運營和端到端生命周期管理?！?/span>

2018年6月，微軟對外宣布收購被其稱為自主系統(tǒng)的“大腦”的人工智能初創(chuàng)公司Bonsai。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，Bonsai成立于2014年，公司定位“面向企業(yè)的世界深度增強學(xué)習(xí)平臺”，致力于設(shè)計面向企業(yè)的深度學(xué)習(xí)工具，其工具主要應(yīng)用于機(jī)器人、能源、工業(yè)和自動駕駛等領(lǐng)域。Bonsai的深度學(xué)習(xí)工具使用開源機(jī)器學(xué)習(xí)庫TensorFlow，使工程師能夠制定和訓(xùn)練自主系統(tǒng)。

Bosai的深度學(xué)習(xí)工具提供的服務(wù)包括自動模型生成和管理，用于模擬器集成的API和軟件開發(fā)工具包（SDK）。值得注意的是，在2017年，該公司開發(fā)了一種用于編程工業(yè)控制系統(tǒng)的新技術(shù)，其執(zhí)行速度比谷歌的DeepMind等方法要快45倍。

據(jù)官方信息顯示，Bonsai的端到端平臺可以提供一套完整的工具，目前可以通過機(jī)器教學(xué)，將專業(yè)人士知識融入到機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，平臺會自動選擇最合適的深度強化學(xué)習(xí)算法，用于訓(xùn)練特定模型，布置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和調(diào)整超參數(shù)。

微軟公司副總裁Gurdeep Pall此前曾表示，“Bonsai的平臺與和豐富的仿真工具與微軟的強化學(xué)習(xí)工作相結(jié)合，成為建立任何進(jìn)行控制和校準(zhǔn)任務(wù)的自主系統(tǒng)最簡單和最豐富的人工智能工具鏈。 這個工具鏈將與在Azure云上運行的帶有GPU和Brainwave的Azure機(jī)器學(xué)習(xí)組合相結(jié)合，用其構(gòu)建的模型將在Azure IoT中部署和管理，從而為微軟提供用于自治系統(tǒng)的端到端解決方案?！?/span>