我们人类在婴儿时期就获得了我们的身体模型，机器人也在效仿。哥伦比亚大学的一个工程团队今天宣布，他们已经创造了一个机器人，这是第一次能够在没有任何人类帮助的情况下从头开始学习整个身体的模型。发表的一项新研究科学的机器人研究人员演示了他们的机器人如何创建自身的运动学模型，然后使用其自我模型来规划运动，达到目标，并在各种情况下避开障碍物。它甚至能自动识别并补偿对身体的伤害。

机器人看着自己，就像一个婴儿在镜子大厅里探索自己

研究人员将一个机械臂放在一个由五个流媒体摄像机组成的圆圈内。机器人通过摄像头看着自己自由地起伏。就像婴儿第一次在镜子大厅里探索自己一样，机器人扭动和扭曲，以了解自己的身体如何准确地响应各种运动命令。大约三个小时后，机器人停了下来。它的内部深度神经网络已经完成了机器人的运动动作和它在环境中占据的体积之间的关系的学习。

“我们真的很好奇，想看看机器人是如何想象自己的，”机械工程教授、哥伦比亚大学创意机器实验室(Columbia’s Creative Machines Lab)主任霍德·利普森(Hod Lipson)说。“但你不能只是窥探神经网络，它是一个黑匣子。”在研究人员尝试了各种可视化技术之后，自我形象逐渐浮现。“这是一种轻轻地闪烁的云，似乎吞没了机器人的三维身体，”利普森说。“当机器人移动时，闪烁的云轻轻地跟着它。”机器人的自我模型精确到其工作空间的1%左右。

自我建模机器人将导致更多的自力更生的自主系统

机器人在没有工程师帮助的情况下自我建模的能力很重要，原因有很多:它不仅节省了劳动力，而且还允许机器人跟上自身的磨损，甚至可以检测和补偿损坏。作者认为，这种能力很重要，因为我们需要自主系统更加自力更生。例如，一个工厂机器人可以检测到有东西移动不正常，并进行补偿或寻求帮助。

“我们人类显然有自我的概念，”该研究的第一作者陈博元解释说，他领导了这项研究，现在是杜克大学的助理教授。“闭上眼睛，试着想象一下，如果你要采取一些行动，比如向前伸展手臂或后退一步，你自己的身体会如何移动。在我们大脑的某个地方，我们有一个自我的概念，一个自我模型，告诉我们我们占据了多少直接环境，以及当我们移动时，这个体积是如何变化的。”

机器人的自我意识

几十年来，利普森一直在寻找赋予机器人某种形式的自我意识的方法，这项工作是他的一部分。“自我塑造是自我意识的一种原始形式，”他解释道。“如果一个机器人、动物或人类有一个准确的自我模型，它就能在这个世界上更好地运作，做出更好的决定，它就有了进化优势。”

研究人员意识到通过自我意识赋予机器更大自主权的限制、风险和争议。Lipson很快承认，在这项研究中展示的这种自我意识，正如他所指出的，“与人类相比微不足道，但你必须从某个地方开始。”我们必须缓慢而谨慎地前进，这样我们才能在将风险降至最低的同时获得好处。”