吹气球登上Nature封面;人工神经元与猕猴神经元有强对应;Google发布标注最详细的情绪数据集;在元宇宙里拥有触觉成为可能

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MOLAR FRESH   2021年34期

人工智能新鲜趣闻    每周一更新


01

吹气球也能上Nature封面!普林斯顿大学开发“花式气球”软机器人

只要你敢想,吹气球还能登上《Nature》封面!

普林斯顿大学的研究人员算是把气球玩明白了,他们使用气泡铸造方法制造了一个软体机器人,在被充气时会以可预测的方式改变形状。

“花式气球”机器人可以卷曲成一只手,轻轻的握起一颗树莓。

变换下造型,像不像一个扇贝,可以温柔地包裹物体。

除了“温柔”这一特性外,它还可以很有力,比如充当机器人的“肱二头肌”。
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设计软体机器人的一项挑战是如何控制它们的拉伸和变形方式,这决定了它们如何移动。
普林斯顿大学的这种“吹气球”方法使用流体力学的基本规则——流体物理学,为软体机器人创建执行器。研究人员使用了一种称为弹性体的液体聚合物,该聚合物固化后会成为橡胶状的弹性材料,可以被注射到一个简单的模具中,例如五角星气球。
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由于重力,当弹性体排到底部时,气泡慢慢上升到顶部。一旦弹性体硬化,就可以将其从模具中取出并用空气充气,这会导致带有气泡的薄面在较厚的底座上拉伸和卷曲。
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通过控制一些因素——涂在模具上的弹性体的厚度、弹性体沉降到底部的速度以及固化所需的时间,研究人员可以决定所产生的致动器将如何移动。换句话说,是流体力学正在做这项工作。
这种“吹气球”的铸造方法的一个主要优点是它不需要 3D 打印机、激光切割机或其他通常用于软体机器人的昂贵设备;同时,该系统是可扩展的,它可以被制作成几米长的执行器,也可以变成像头发丝一样细小。

论文地址:

Pierre Brun, Bubble casting soft robotics,Nature (2021).

DOI: 10.1038/s41586-021-04029-6.

来源:机器人大讲堂


02

中科院DeepMind联手,用深度学习揭示大脑如何识别人脸

DeepMind中科院神经科学研究所联手了。

他们用无监督深度学习揭示出大脑识别人脸的机制

具体来说,大脑会把面部特征分解成一些语义特征,如年龄、性别或是否在微笑,而且是单个神经元对应某个具体特征。
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此外,他们构建的模型利用少量神经元的信号就能还原出整个面部图像,相关论文发表在最新一期Nature Communications上。

他们的实验结果提出可以在单个神经元的尺度上去理解大脑视觉

这一结果可以说打破了以往的认知,即认为单个神经元在很大程度上是不可解释的,有意义的信息存在于大量神经元的互动组合中。

研究表明:人工神经元与猕猴神经元有强对应

这次与DeepMind的合作中,他们选用自监督的β-VAE(β变分自动编码器)来模拟大脑中负责识别面孔的模块。

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在对比β-VAE模型的行为与猕猴的神经活动数据的过程中,研究人员发现真实神经元和人造神经元之间存在强烈的一一映射关系。

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研究人员用猕猴神经元的测量数据去训练β-VAE,成功的进行了人脸的重建

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最后,研究团队希望来自机器学习的最新见解可以反馈给神经科学,并推广到识别人脸之外的任务,特别是抽象推理或通用任务学习。

论文地址

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26751-5

参考链接:

[1]https://deepmind.com/research/publications/2021/unsupervised-deep-learning-identifies-semantic-disentanglement-in-single-inferotemporal-face-patch-neurons

来源:量子位


03

Google发布大规模数据集GoEmotions,情感类别从6种提升到28种

机器能够理解上下文和情感一直是研究界的一个长期目标,这反过来又将支持各种应用,包括情感聊天机器人、检测负面情绪的网络行为模型以及改善消费者的互动反馈。

Google 最近带来了一个全新的情绪数据集GoEmotions,包含了58000个人工标注的Reddit 评论,并且将情绪分为28个类别。作为迄今为止标注最详细的英语情感数据集,Google从心理学和数据适用性上设计了一个GoEmotion情感分类法。

和只有一种积极情绪(joy)的六种基本情绪相比,新的分类包括12种积极情绪、11种消极情绪、4种模棱两可的情绪类别和1种中立情绪,能够广泛适用于需要微妙区分情绪表达的对话理解任务。

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虽然GoEmotions提供了一组人类注释的情感数据,但也存在一些额外的情感数据没有包含在内,其他数据集一般使用启发式的方法来自动标记弱类型的情绪。

GoEmotions提供了一种替代的、更容易使用的启发式方法,将Emoji嵌入到用户对话中,作为情感类别的代理(proxy)。这种方法可以应用于任何包含合理的Emoji的对话中。

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这种类型的数据对于构建表达性对话代理以及建议上下文表情都是有价值的,是未来工作的一个特别有趣的领域。

但不同人群对于emoj的理解也肯定存在偏差,一个典型的例子就是微信中的微笑表情。


总之,GoEmotions数据集为精细的情绪预测提供了一个大的、人工标注的数据集,分析结果也证明了标注的可靠性和Reddit评论中表达的情感的高覆盖率。


参考资料:

https://ai.googleblog.com/2021/10/goemotions-dataset-for-fine-grained.html

来源:新智元


04

7年秘密研发,Meta拿下元宇宙「登月项目」!气动手套让指尖有真实触感

近日,Meta首次展示了秘密研发了七年的项目:「气动触觉手套」,颇具科幻魅力。这种触觉手套可以通过气囊让你体验到抓取虚拟物体时的真实触感。对于Meta来说,这款手套和其他可穿戴技术,都将让我们通往在VR和AR中实现互动的未来。

这个手套不仅可以准确地将佩戴者的手部动作反馈给计算机,而且还能重现一系列复杂、细微的感觉,如压力、纹理和振动,创造出用手感受虚拟物体的效果。
这两年Meta的现实实验室(Reality Labs, RL)在气动执行器(使用气压来产生力)和电动执行器(在有电场的情况下改变形状或大小)方面都取得了重大突破。
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为了控制这些新的软执行器,Meta RL制造了世界上第一个高速微流体执行器。通过手套上的一个微小的微流体芯片,告诉阀门应该在何时以多大程度打开和关闭,从而控制输入执行器的气流。

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此外,Meta RL推出了一种新的渲染软件,能够根据手的位置和对虚拟环境的理解,包括其中虚拟物体的纹理、重量和硬度,在准确的时间向手上的执行器发送正确的指令。

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触觉手套的另一神奇之处在于,它甚至可以让佩戴者的感知系统相信自己正在感受一个物体的重量

佩戴者手指的皮肤会被执行器轻轻地拉动,从而模仿重力对所持物体的拉扯,当然,这一切都必须在时间上完全同步。
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参考资料:

https://tech.fb.com/inside-reality-labs-meet-the-team-thats-bringing-touch-to-the-digital-world/

https://www.youtube.com/watch?v=v9bbbYcgMqQ

来源:新智元

END

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