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機(jī)器人學(xué)習(xí)速度慢？原因在于先驗(yàn)知識(shí)

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人類開始新游戲時(shí)會(huì)使用大量背景知識(shí)，讓游戲更好下手，但若把游戲重新設(shè)計(jì)，打破先驗(yàn)知識(shí)，人類就會(huì)陷入困境。而機(jī)器在兩個(gè)游戲上皆以完全相同的方式執(zhí)行。研究人員沒有提供操作手冊(cè)與說明，參與者在完全不知道游戲怎么玩的情況下進(jìn)行，研究發(fā)現(xiàn)參與者完成游戲約需 1 分鐘時(shí)間，做出大約 3 千次鍵盤操作，但算法卻使用 400 萬個(gè)鍵盤動(dòng)作才完成游戲，相當(dāng)連續(xù)玩游戲約 37 個(gè)小時(shí)。

研究人員歸功于人們的先驗(yàn)知識(shí)，即知道某些物體是好的，而其他物體，譬如游戲中有皺眉或火焰是壞的，平臺(tái)支撐物體，梯子可以爬升，看起來相同的東西的行為方式相同，重力將物體拉下，判斷物件是什么東西等。但機(jī)器對(duì)這些毫無所知。

研究人員重新設(shè)計(jì)游戲，選擇紋理來掩蓋梯子、敵人、鑰匙、平臺(tái)等各種形式的先驗(yàn)知識(shí)，并且改變游戲的物理屬性，比如重力的影響，以及角色與環(huán)境交互的方式。讓這些先前知識(shí)無關(guān)緊要，然后測(cè)量人類完成游戲需要多長(zhǎng)時(shí)間。結(jié)果發(fā)現(xiàn)刪除一些先前知識(shí)會(huì)導(dǎo)致人類玩家解決游戲的速度急劇下降，完成游戲時(shí)間從 1 分鐘增加到超過 20 分鐘，而刪除這些訊息對(duì)機(jī)器算法學(xué)習(xí)速度沒有影響。

這份實(shí)驗(yàn)價(jià)值在于量化人類在解決影音游戲時(shí)使用各種知識(shí)的重要性，并理解先前的知識(shí)如何使人類善于處理復(fù)雜任務(wù)，為電腦科學(xué)家開發(fā)機(jī)器智慧提供一條有趣的途徑。利用人類從小就接受的相同基礎(chǔ)知識(shí)來設(shè)計(jì)算法，這樣機(jī)器應(yīng)該能夠趕上人類的學(xué)習(xí)速度，甚至可能超過人類。