人工智能的能力我們已經(jīng)耳熟能詳，但它的弱點是什么、它的局限是什么才是我們需要關(guān)注的重點。例如，無人駕駛汽車在真實路況中會遇到很多在訓(xùn)練中從未見過的場景，如何處理這種實際與訓(xùn)練不匹配的特殊情形成為了橫在研究人員面前的一大難題。

近日，MIT和微軟的研究人員開發(fā)出一種用于識別智能系統(tǒng)的新模型，特別是自動駕駛系統(tǒng)在訓(xùn)練中學(xué)習(xí)到的、但是與實際情形不匹配的知識“盲點”，工程師們可利用這一模型識別并改進自動駕駛系統(tǒng)處理特殊情況的措施，提高整個系統(tǒng)的安全性。

無人駕駛汽車的人工智能系統(tǒng)在虛擬仿真環(huán)境和數(shù)據(jù)集中接受了廣泛的訓(xùn)練，以便應(yīng)對道路上可能發(fā)生的每一種狀況。但是有時候汽車在現(xiàn)實世界中會犯下意想不到的錯誤，因為對于有些突發(fā)事件，汽車應(yīng)該但卻沒有做出正確的應(yīng)對。

如果有一輛未經(jīng)特殊訓(xùn)練的無人車，在通常的數(shù)據(jù)集上進行訓(xùn)練后可能無法區(qū)分白色的箱式小貨車和閃著警報呼嘯而至的救護車。當它在公路上行駛時救護車鳴笛經(jīng)過，由于它無法識別出救護車這個特殊的訓(xùn)練集中缺乏的車型（訓(xùn)練集中一般會標注小貨車），它無法知曉此時需要減速和靠邊禮讓，而這樣的無人車在路上行駛時就帶來一系列無法預(yù)知的交通狀況。同樣的情形還會出現(xiàn)在與警車、消防車甚至校車同行的路段中。特備對于外賣快遞飛馳的電動車、忽左忽右的自行車、隨處沖出的行人，無人駕駛系統(tǒng)更是無法處理如此復(fù)雜的路況！

為了解決這一問題，研究人員提出了新的訓(xùn)練手段來對無人系統(tǒng)進行更深入的訓(xùn)練和改進。首先研究人員利用先前的方法通過模擬訓(xùn)練建立了人工智能系統(tǒng)。但當系統(tǒng)在現(xiàn)實世界中運行時，會有人密切監(jiān)視該系統(tǒng)的行為，當系統(tǒng)犯下或?qū)⒁赶氯魏五e誤時，人類會及時介入為系統(tǒng)提供人類的反饋意見。隨后研究人員將訓(xùn)練數(shù)據(jù)和人類反饋數(shù)據(jù)結(jié)合起來，并使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來生成異常/盲點識別模型，該模型能夠準確地指出該系統(tǒng)在哪些地方需要人類介入以便獲取更多的信息，從而來引導(dǎo)正確行為。

研究人員通過視頻游戲驗證了這種方法，他們通過模擬讓人類糾正了視頻中人物的學(xué)習(xí)路徑。下一步是將該模型與傳統(tǒng)的訓(xùn)練和測試方法結(jié)合起來，以便訓(xùn)練那些需要人類反饋意見的自動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，比如自動駕駛汽車和機器人。這個模型有助于自動系統(tǒng)更好地了解它們不知道的東西，很多時候?qū)ο到y(tǒng)進行訓(xùn)練時，它們接受的模擬訓(xùn)練與現(xiàn)實世界發(fā)生的事件并不相符，而且系統(tǒng)可能犯錯，發(fā)生意外事故。這個模型可以用安全的方式以人類行為來彌補模擬和現(xiàn)實世界之間的差距。

一些傳統(tǒng)的訓(xùn)練方法確實在真實世界的測試中提供了人類反饋，但是僅僅是為了更新系統(tǒng)的行為動作。這些方法不能識別人工智能系統(tǒng)的盲點。而這種新提出的模型首先將人工智能系統(tǒng)置于模擬訓(xùn)練中，人工智能系統(tǒng)將產(chǎn)生一些“策略”，將每種情況都映射到它在模擬中能采取的最佳行動。然后該系統(tǒng)將被設(shè)置到現(xiàn)實世界中，當系統(tǒng)行為錯誤時人類將發(fā)出提醒信號。

人類可以通過多種方式提供數(shù)據(jù)，例如通過“演示”和“修正”。在演示中，人類像在現(xiàn)實世界中那樣行動，系統(tǒng)對其進行觀察，并將人類的行為和在這種情況下系統(tǒng)將采取的行為進行比較。以無人駕駛汽車為例，如果汽車的計劃路線偏離了人類的意愿，人類會手動控制汽車，這時系統(tǒng)就會發(fā)出信號。通過觀察人類行為相符或不相符的行為，為系統(tǒng)指出了哪些行為是可接受的，哪些行為是不可接受的。

同時人類還可以對系統(tǒng)進行修正，當系統(tǒng)在現(xiàn)實世界中工作時，人類可以對其進行監(jiān)控。司機可以坐在駕駛座上，而自動駕駛汽車則沿著計劃的路線行駛。如果汽車的行駛是正確的，人類不進行干預(yù)。如果汽車的行駛不正確，人類可能會重新控制車輛，這時系統(tǒng)就會發(fā)出信號，表明在這種特定情況下汽車采取了不當?shù)男袨椤?/p>

一旦匯集了來自人類的反饋數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能構(gòu)建出一個各類情況數(shù)據(jù)庫。單個情況可以接收許多不同的信號，也就是說每種狀況可能有多個標簽表示該行為是可接受的和不可接受的。例如，一輛自動駕駛汽車可能已經(jīng)在一輛大車旁邊開過了許多次而且沒有減速和停車，這是被認可的。但是某次對系統(tǒng)來說和大車完全一樣的救護車駛來時，自動駕駛汽車也沒有減速或者做出規(guī)避動作，此時它就會收到一個反饋信號：系統(tǒng)的行為不恰當。

此刻，該系統(tǒng)已經(jīng)從人類那里得到了多個相互矛盾的信號：有時它從大車旁邊不減速開過去，是可以的；而在相同情況下，只是大車換成了救護車，不減速開過去就不對。這時系統(tǒng)就會注意到它錯了，但是它還不知道為什么錯，在收集了所有這些看起來相互矛盾的信號后，下一步就是整合信息并提出問題：當收到這些混合信號時，犯下錯誤的可能性有多大。

這一新模型的最終目標是將這些模棱兩可的情況標記為盲點。但這不僅僅是簡單地計算每種情況下出現(xiàn)的可接受行為和不可接受行為的次數(shù)。例如如果該系統(tǒng)遇到救護車時十次中有九次采取正確的行動，就會將這種情況標記為非盲點。但由于不恰當行為遠比恰當行為出現(xiàn)的次數(shù)少，系統(tǒng)最終會學(xué)會預(yù)測所有的情況都不是盲點，這對于實際系統(tǒng)來說是極其危險的。

為此研究人員使用一種通常用于眾包數(shù)據(jù)處理標簽噪聲的Dawid - Skene機器學(xué)習(xí)方法來解決這一問題。該算法將各類情況匯總數(shù)據(jù)庫作為輸入，每個情況都有“可接受”和“不可接受”的一對噪音標簽。然后它聚集所有數(shù)據(jù)，并使用一些概率計算方法來識別預(yù)測盲點標簽?zāi)Ｊ胶皖A(yù)測非盲點標簽?zāi)Ｊ健Ｊ褂眠@些信息它會為每種情況輸出一個整合的“非盲點”或“盲點”標簽以及該標簽的置信度。值得注意的是，即使在90%的情況下做出了可接受行為，該算法也可以通過學(xué)習(xí)把罕見的不可接受情況認作盲點。最后該算法將生成了“熱圖”，系統(tǒng)在原始訓(xùn)練中經(jīng)歷的每種訓(xùn)練情況都被按照從低到高的盲點概率進行排布。

當系統(tǒng)被應(yīng)用到現(xiàn)實世界中時，它可以利用該學(xué)習(xí)模型來更加謹慎和智能地行動。如果學(xué)習(xí)模型預(yù)測某種狀態(tài)是高概率的盲點，系統(tǒng)就可以咨詢?nèi)祟悜?yīng)該如何應(yīng)對，從而更安全的行動。