机器人能自主学习写字、绘画了！美国布朗大学通过深度学习算法实现

导读

机器人的设计初衷决定了它们将要在模拟人类的道路上前赴后继，写字作为人类的一项独有技能，机器人已经能够实现，但是每一次都需要针对文字进行单独的编程让程序员苦不堪言，这次布朗大学的研究员通过深度学习算法让机器人拥有了自主学习写字的能力，若笔顺正确和间架合适，还能顺手画个蒙娜丽莎。

作者：风雨抚蕖

编辑：Alley

机器人写字早已不是什么新鲜事儿，我们曾在不少地方领略过机器人书法的魅力。

但是今天要介绍的写字机器人却大不相同，因为它的书写并不需要人工不断的编程实现，而是通过查看手写笔迹或草图来学习并自主地写出这些内容，这项创造性的活动由布朗大学的一名教师和一名本科生共同完成。

机器人通过识别分解右下角“hello”在其下方模拟人的笔顺书写复现

这一切的实现都来自于布朗大学计算机科学家开发的算法，使得机器人能够通过模拟人类手写时的笔划来书写文字。研究人员说，这使得人类与机器人在流畅沟通和紧密合作的道路上迈出了新的一步。

“通过查看单词或草图的目标图像，机器人可以将每个笔画重现为一个连续动作。”负责算法开发的本科学生Atsunobu Kotani说，“这使得人们很难区分它是由机器人书写的还是由人类书写的。”

该算法利用深度学习网络来分析手写单词或草图的图像，并可以推断出创建它们的可能的笔划系列。然后，机器人可以使用它学到的笔划来再现单词或草图。研究人员演示了一种能够用10种语言编写“hello”的机器人，这种语言使用不同的字符集。

机器人还能够再现粗略的草图，这其中就包括著名的蒙娜丽莎。

小编表示这个蒙娜丽莎有点呆萌啊。

Brown和Kotani顾问的计算机科学助理教授Stefanie Tellex表示，这项工作的独特之处在于机器人能够从头开始学习笔画顺序。

这听起来似乎没有什么难度，但是回想一下当年拿着田字格学写汉字时老是挨板子，就知道这一切的不容易，一个字你从哪儿开始写，字形间架，笔顺笔画，确实是个头疼的事儿。

要知道，以前那些机器人能写字儿是因为程序员代替了机器人的学习过程，直接将书写的笔顺和字形间架编辑成代码，机器人照着程序执行就完了。但是布朗大学的这款机器人则具备了学习的能力，你只需要将想要绘制的内容展现给它，不需要对笔画顺序进行编程，就能重现这些内容。

当然才学习没多久，没有那么完美，但是写得也已经非常接近了。

这项工作的另一个显著方面就是该算法能够概括和再现笔画的能力。研究员Kotani使用一组日文字符训练他的深度学习算法，该算法可以再现字符并创建它们的笔画，准确率约为93％。但令研究人员惊讶的是，这种算法不但能够重现训练所用日文还能重现其它几乎不同的字体类型——例如英文版和草书版。这似乎在表明全世界的人都有相同的写字习惯啊~~

Kotani说，使系统正常工作的关键在于该算法使用了两种不同的图像模型。使用将图像视为整体的全局模型，该算法识别出进行第一次笔划的可能起点。

一旦该笔划开始，算法就会放大，逐个像素地查看图像，以确定笔划应该去哪里以及应该多长时间。当它到达笔划的末尾时，算法再次调用全局模型来确定下一个笔划应该从哪里开始，然后它返回到放大模型。重复该过程直到图像完成。

Kotani和Tellex都表示，这项工作是迈向人与机器人之间更好沟通的一步。他们希望未来的机器人能够完成一个人可以完成的一切，写作和语言就是最为重要的表达方式。

现在书写是没问题了，但是想要实现写作还是有一段距离的，小编倒是有个想法，不如把写作和人工智能整合进来，搞个手写版写作机器人来帮我完成稿子~~

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