机器人学习速度慢?原因在于先验知识

研究发现,当人类开始新游戏时会使用大量背景知识,让游戏更好下手,但若把游戏重新设计,打破先验知识,人类就会陷入困境。而机器在两个游戏上皆以完全相同的方式执行。研究人员没有提供操作手册与说明,参与者在完全不知道游戏怎么玩的情况下进行,研究发现参与者完成游戏约需 1 分钟时间,做出大约 3 千次键盘操作,但算法却使用 400 万个键盘动作才完成游戏,相当连续玩游戏约 37 个小时。

研究人员归功于人们的先验知识,即知道某些物体是好的,而其他物体,譬如游戏中有皱眉或火焰是坏的,平台支撑物体,梯子可以爬升,看起来相同的东西的行为方式相同,重力将物体拉下,判断物件是什么东西等。但机器对这些毫无所知。

研究人员重新设计游戏,选择纹理来掩盖梯子、敌人、钥匙、平台等各种形式的先验知识,并且改变游戏的物理属性,比如重力的影响,以及角色与环境交互的方式。让这些先前知识无关紧要,然后测量人类完成游戏需要多长时间。结果发现删除一些先前知识会导致人类玩家解决游戏的速度急剧下降,完成游戏时间从 1 分钟增加到超过 20 分钟,而删除这些讯息对机器算法学习速度没有影响。

这份实验价值在于量化人类在解决影音游戏时使用各种知识的重要性,并理解先前的知识如何使人类善于处理复杂任务,为电脑科学家开发机器智慧提供一条有趣的途径。利用人类从小就接受的相同基础知识来设计算法,这样机器应该能够赶上人类的学习速度,甚至可能超过人类。

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