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使用适当智慧（huì）部件（模拟感知时）出现伪造（zào）结果的模式：传统的（de）识别（bié）视角（jiǎo）（左侧）和两（liǎng）种哲学（xué）上（shàng）（常见）的怀（huái）疑论（中间（jiān）和右侧）。左（zuǒ）列表（biǎo）示每（měi）个（gè）（识别）部分都（dōu）是（shì）真实情况下的（de）端（duān）到（dào）端物理性机器人实验（yàn）。中间一栏（lán），是David Hume（观点）的例证（zhèng），虽（suī）含有真正的传感（gǎn）器，但也有理（lǐ）由怀疑其输出报告（gào）的（de）真实性。最右侧是Bishop Berkeley提出的（de）例证，系统（tǒng）具（jù）有真实的控（kòng）制器（qì），但其他所（suǒ）有元（yuán）素为软（ruǎn）件端，这代表信息直接传入机器人“皮质”的模拟实（shí）验。

（图（tú）片来源：Shell & O’Kane）

 

研究（jiū）人员为（wéi）了评（píng）估机器人（rén）算法和控制器的（de）性能（néng），通（tōng）常（cháng）会使（shǐ）用软件模拟或实体机器（qì）人。虽然这看上去（qù）是不同的评估策（cè）略，但有很大的（de）可能性需要（yào）结（jié）合两（liǎng）种（zhǒng）方法（fǎ）的要素进行评估。

 

在最近的一（yī）项研究中，德（dé）州农工（gōng）大学（xué）(Texas A&M University)和南卡罗莱纳大（dà）学(University of South Carolina)的（de）研究人员正着手评（píng）估和测试（shì）一些（xiē）模拟和（hé）仿真交叉的验（yàn）证场（chǎng）景。在arXiv上预发表的（de）论文（wén）中，他们概述了（le）其研究将特（tè）别关注真实机器（qì）人通过传感（gǎn）器（qì）感知环境的（de）实例，但在这（zhè）些实例中，机器人（rén）感知的环境可能并非真实的（de）场景（jǐng）。

 

“我们考（kǎo）虑的问（wèn）题（tí）是（最终通过各（gè）个）机（jī）器人部分呈现（xiàn）的结果会与真（zhēn）实（shí）世界存在差异，”进行（háng）该研究（jiū）的Dylan Shell和Jason O’Kane在他（tā）们（men）的论文中写道（dào）。“这个质询源于在验证（zhèng）机器人行（háng）为时无法将我们手（shǒu）头的实验用机器人和（hé）理想机（jī）器人、实际测试（shì）环境与（yǔ）理想测试环（huán）境（jìng）以及其他一系列潜在误（wù）差的偏差消除。”

 

这项研究的（de）灵感来（lái）自以前的生（shēng）物研究，当时的研究旨在（zài）了解（jiě）生物（wù）的感知局（jú）限性（xìng），以及（jí）信息的（de）不匹配如（rú）何（hé）影响它们的行（háng）为。近年来（lái），生（shēng）物学家（jiā）开始使（shǐ）用虚拟现实(VR)和增强现实（shí）(AR)等技（jì）术工具来（lái）更好（hǎo）地了解（jiě）生物有（yǒu）机体及其感知。

 

类似（sì）地，软件模拟已经（jīng）成为机（jī）器人研究的关键部（bù）分，许多研究人员使用（yòng）软件模（mó）拟来执（zhí）行并测试（shì）机器（qì）人系统和方法。通（tōng）常，模拟软件是在虚拟环境(而非物理环境)中（zhōng）复制机器人的执（zhí）行元素，以（yǐ）实现传感器的人工读（dú）取（qǔ）和相关状态数（shù）据生成。

 

这就（jiù）引出（chū）了另（lìng）一个问题：模（mó）拟器作为一个系（xì）统（tǒng）而言，其自（zì）身的仿真结果和真实情况到底有多接近？考虑到这（zhè）一点，研（yán）究人员就开始探索该“相互匹配”系统间的相关性，以及这些系统中有一个足（zú）够强（qiáng）大以至于其他系统（tǒng）均受到（dào）其影响的情况。

 

Shell和（hé）O'Kane在他们（men）的论文中（zhōng）解释道:“在明（míng）确了错（cuò）觉概念(本质上是发生在真实世界（jiè）中的系统仿真)之后，我（wǒ）们依据环境模拟的要（yào）求这类（lèi）仿真的（de）施行（háng）效（xiào）果进行（háng）检验。”“时间是很（hěn）重要的（de）：一些机器虽然能够（gòu）模拟其他机器人，但很难做到同步。”

 

Shell和O'Kane认为（wéi），系统模拟其他系统的不同速率（lǜ）允（yǔn）许研究人（rén）员以一种相对（duì）的（de）形式来描（miáo）述模拟系统和仿真系统。基于这一假设，他（tā）们提出（chū）了概括模拟系统和仿真系统之间关系的定理，并为（wéi）每个定理提（tí）供了几个例子（zǐ）。

 

随后，研究人（rén）员（yuán）根据他们提出的理论进行了一（yī）个简单的多机（jī）器人实验（yàn）。实验过（guò）程中，个体机器人必须在（zài）模拟环境和物理机器人（rén）试验台的无界的障（zhàng）碍区域内完成简（jiǎn）单的导航任务。最终结果表明（míng），不同的模（mó）拟方法在给（gěi）定系统环境下产生“模拟（nǐ）感知”有着明显不同的时间效率。

 

Shell和O'Kane实验观察结果，以及他（tā）们建立的理论，加深了对目前（qián）用（yòng）于评估（gū）机器人的仿（fǎng）真软件的（de）理（lǐ）解（jiě），突出了真实（shí）系统与模拟系统之间（jiān）关系的（de）新方向。他们可以在（zài）未来的（de）工作中探索各（gè）种新的研（yán）究（jiū）方（fāng）向，例如扩展理论来处理不（bú）确定（dìng）性和（hé）非决（jué）定论的概（gài）念，或者开发一个更丰富的有效（xiào）“（感知）错觉”理论。