破壳机器人许华哲、薛峥嵘:机器人做的麻婆豆腐,科技含量格外高吗?有限理性FM

破壳机器人许华哲、薛峥嵘:机器人做的麻婆豆腐,科技含量格外高吗?

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不论是 WAIC,或者 WRC,机器人都在做着类似的事情:叠衣服、会分拣快递、会折纸盒。业内人知道这些动作背后是海量数据和顶尖算法,普通人却容易生出另一种感受:最好的机器人也只能做到这些吗?

许华哲是清华交叉信息研究院的助理教授,也创办了破壳机器人;薛峥嵘是他的学生,现在是破壳的 CTO。他们的目标是让机器人走进家庭。对于这一天何时到来,两人都相当乐观,薛峥嵘给出的时间是一年。

这一年里需要解决的问题着实不少:泛化到底指什么,它有哪些维度;失败的数据为什么比成功的数据更值钱;家庭场景里的奖励函数该怎么设;触觉研究做得很漂亮,为什么可能没有用;世界模型和 VLA 的区别在哪;本体的形态还有多少选项。

但或许我们会有另一种期待,或许我们也会迎来一个 GPT 3.0 一样的转折点,它并没有直接解决问题,而是让一些问题变得不再有必要去特意求解。

Outline

  • 00:01:52 两条不同的入行路径:从清华电子系到多伦多大学交换,从中学生英才计划到本科阶段的 CVPR oral

  • 00:05:55 一只狐狸和一只刺猬:许华哲为什么找薛峥嵘,以及他画的那张饼

  • 00:09:15 常见任务里的 80%,零样本泛化会在一年内到来

  • 00:10:48 麻婆豆腐:三个多月做出的端到端 demo,以及它难在哪

  • 00:13:05 泛化的维度:物体摆放、物体类别、场景,再往上是组合泛化

  • 00:18:45 被低估的失败数据:网球出界一点点,是非常高质量的失败

  • 00:24:57 为什么不直接用视频生成模型:系扎带的任务会崩坏成一根丝带

  • 00:30:11 捣乱测试,以及选择家庭场景的理由——足够乱,所以信息量足够大

  • 00:35:33 家庭场景里的奖励函数:尽量只给稀疏的 0 和 1

  • 00:40:18 触觉的矛盾:手工艺品与可口可乐,以及几千块与一百多块的传感器

  • 00:46:19 本体的限制:叠被子的负载、跨本体迁移、双足与轮式之争

  • 00:52:35 世界模型和 VLA 的区别:先想象出画面,再反推动作

  • 01:01:11 端到端为什么被相信:架构并不复杂,是数据把它跑通的

  • 01:10:50 数据的质量比数据量更重要:在同一个房间里踩十万小时也没有用

  • 01:20:06 给 2017 年的自己,和给十年后的自己

本期提到的人与概念

  • 零样本泛化:遇到没见过的物体、摆法或场景,不经过额外训练就能完成任务。这一期的核心争论落在它什么时候到来。

  • 长程任务:需要连续完成多个步骤才算成功的任务。每一步的成功率会连乘,链条越长越难。做一盘菜是典型。

  • Diffusion Policy:2023 年提出的动作生成方法,把「下一步怎么动」当成图像生成那样的去噪过程来做。两位嘉宾把它看作端到端路线走通的起点之一。

  • action chunk:模型一次吐出一小段连续动作,而不是一帧一帧地吐。节目里说这是个很小的改动,效果上却是分水岭。

  • push T:一个基准任务,用机械臂把 T 形块推到指定位置。只能推、不能抓,考的是接触与摩擦下的连续控制。

  • VLA:视觉与语言输入、动作输出的一类模型的统称。日常语境里通常特指其中一种具体做法,节目里花了一段区分这两层含义。

  • 世界模型:让模型先预测环境接下来会变成什么样,再从预测出的画面反推该怎么动。

  • 稀疏奖励与稠密奖励:强化学习里只在最终成功时给一次分,或者在过程中不断给分。前者难学,后者容易把机器人限死在人设计好的路径上。

  • 跨本体:在一种机器人硬件上学到的能力,迁移到另一种硬件上。

  • 视触觉传感器:用摄像头拍弹性膜的形变来读取触觉的一类传感器。

  • AlexNet(2012):让深度学习在图像识别上确立地位的模型。两位嘉宾对它的记忆不同,正好对应各自入行的年份。

  • SAM(Segment Anything,2023):Meta 的通用分割模型。节目里用它说明一个领域的「刷榜时代」是怎么结束的。

  • π0:Physical Intelligence 于 2024 年发布的机器人基础模型,被许多人视作端到端方法真正跑通的标志。

  • GelSight:视触觉传感器里最早、也最常被引用的一支工作。

  • 卢策吾:上海交通大学教授。薛峥嵘本科时上过他的课。

  • 高阳:清华大学交叉信息研究院助理教授。节目里提到他主张把触觉纳入 VLA。

制作

  • 制作人/主播:君泽

  • 声音设计/剪辑:君泽、Layla

  • 知乎:闻烜、CC、冬菇