人类语言学习者暴露于信息丰富的上下文敏感语言,但要大量的原始感觉数据。通过社会语言的使用和彩排和实践的内部过程,语言学习者能够建立高级的语义表示,以解释他们的看法。在这里,我们从人类中的“内在语音”过程中汲取灵感(Vygotsky,1934年),以更好地理解代理内语言在体现行为中的作用。首先,我们正式地将代理语音作为半监督问题,并开发了两种算法,这些算法能够以很少的标记语言数据进行视觉接地字幕。然后,我们通过实验计算不同量的标记数据的缩放曲线,并将数据效率与监督学习基线进行比较。最后,我们将演讲内部的语音纳入3D虚拟世界中运行的体现的移动操纵剂代理,并表明,只需多达150个附加图像标题,代理语音就可以操纵和回答有关的问题。一个没有任何相关任务经验的新对象(零射)。综上所述,我们的实验表明,对代理内部的语音进行建模有效,可以使体现的代理有效地学习新任务,而无需直接互动经验。
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来自科幻小说的普通愿景是机器人将有一天居住在我们的物理空间中,感知世界,才能协助我们的物理劳动力,并通过自然语言与我们沟通。在这里,我们研究如何使用虚拟环境的简化设计如何与人类自然交互的人工代理。我们表明,与自我监督学习的模拟世界中的人类交互的模仿学习足以产生我们称之为MIA的多模式互动剂,这成功与非对抗人类互动75%的时间。我们进一步确定了提高性能的架构和算法技术,例如分层动作选择。完全,我们的结果表明,模仿多模态,实时人类行为可以提供具有丰富的行为的富含性的令人生意的和令人惊讶的有效手段,然后可以为特定目的进行微调,从而铺设基础用于培训互动机器人或数字助理的能力。可以在https://youtu.be/zfgrif7my找到MIA的行为的视频
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Inspired by progress in large-scale language modeling, we apply a similar approach towards building a single generalist agent beyond the realm of text outputs. The agent, which we refer to as Gato, works as a multi-modal, multi-task, multi-embodiment generalist policy. The same network with the same weights can play Atari, caption images, chat, stack blocks with a real robot arm and much more, deciding based on its context whether to output text, joint torques, button presses, or other tokens. In this report we describe the model and the data, and document the current capabilities of Gato.
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有效的沟通需要适应与每个交流伙伴共享的特质共同基础。我们研究了这个问题的特别具有挑战性的实例化:流行的游戏dixit。我们将一轮dixit作为多代理图像参考游戏,在其中(训练有素的)扬声器模型描述了目标图像,以使一个(预审计的)侦听器模型可以从一组干扰器中正确识别它,但另一个听众无法识别它。为了适应这种设置,演讲者必须利用与不同听众共享的共同点的差异。我们表明,在这种对比性的多代理设置中,在剪辑视觉编码器和大型语言模型之间进行基于注意力的适配器会产生与上下文相关的自然语言专业化,而无需直接监督。在一系列受控的实验中,我们表明说话者可以根据各对不同听众的特质优势和劣势来适应。此外,我们显示了说话者专业化对看不见的现实世界数据的零拍传输。我们的实验为复杂的多方设置中的自适应沟通提供了一步,并突出了Dixit等游戏带来的有趣的研究挑战。我们希望我们的工作能够激发创造性的新方法,以适应预处理的模型。
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在嘈杂的互联网规模数据集上进行了预测,已对具有广泛的文本,图像和其他模式能力的培训模型进行了大量研究。但是,对于许多顺序决策域,例如机器人技术,视频游戏和计算机使用,公开可用的数据不包含以相同方式训练行为先验所需的标签。我们通过半监督的模仿学习将互联网规模的预处理扩展到顺序的决策域,其中代理通过观看在线未标记的视频来学习行动。具体而言,我们表明,使用少量标记的数据,我们可以训练一个足够准确的反向动力学模型,可以标记一个巨大的未标记在线数据来源 - 在这里,在线播放Minecraft的在线视频 - 然后我们可以从中训练一般行为先验。尽管使用了本地人类界面(鼠标和键盘为20Hz),但我们表明,这种行为先验具有非平凡的零射击功能,并且可以通过模仿学习和加强学习,可以对其进行微调,以进行硬探索任务。不可能通过增强学习从头开始学习。对于许多任务,我们的模型都表现出人类水平的性能,我们是第一个报告可以制作钻石工具的计算机代理,这些工具可以花费超过20分钟(24,000个环境动作)的游戏玩法来实现。
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利用深度学习的最新进展,文本到图像生成模型目前具有吸引公众关注的优点。其中两个模型Dall-E 2和Imagen已经证明,可以从图像的简单文本描述中生成高度逼真的图像。基于一种称为扩散模型的新型图像生成方法,文本对图像模型可以生产许多不同类型的高分辨率图像,其中人类想象力是唯一的极限。但是,这些模型需要大量的计算资源来训练,并处理从互联网收集的大量数据集。此外,代码库和模型均未发布。因此,它可以防止AI社区尝试这些尖端模型,从而使其结果复制变得复杂,即使不是不可能。在本文中,我们的目标是首先回顾这些模型使用的不同方法和技术,然后提出我们自己的文本模型模型实施。高度基于DALL-E 2,我们引入了一些轻微的修改,以应对所引起的高计算成本。因此,我们有机会进行实验,以了解这些模型的能力,尤其是在低资源制度中。特别是,我们提供了比Dall-e 2的作者(包括消融研究)更深入的分析。此外,扩散模型使用所谓的指导方法来帮助生成过程。我们引入了一种新的指导方法,该方法可以与其他指导方法一起使用,以提高图像质量。最后,我们的模型产生的图像质量相当好,而不必维持最先进的文本对图像模型的重大培训成本。
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We present a retrospective on the state of Embodied AI research. Our analysis focuses on 13 challenges presented at the Embodied AI Workshop at CVPR. These challenges are grouped into three themes: (1) visual navigation, (2) rearrangement, and (3) embodied vision-and-language. We discuss the dominant datasets within each theme, evaluation metrics for the challenges, and the performance of state-of-the-art models. We highlight commonalities between top approaches to the challenges and identify potential future directions for Embodied AI research.
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机器人技术中的一个长期目标是建立可以从使用其板载传感器获得的感知中执行各种日常任务的机器人,并且仅通过自然语言指定。尽管最近通过利用从像素的端到端学习来实现了在语言驱动的机器人技术中的实质性进步,但由于设置的基本差异,没有明确且妥善理解的过程来做出各种设计选择。在本文中,我们对从离线自由模仿数据集中学习语言条件政策的最关键挑战进行了广泛的研究。我们进一步确定了改善性能的架构和算法技术,例如机器人控制学习的层次分解,多模式变压器编码器,离散的潜在计划以及与视频和语言表示一致的自我监视的对比损失。通过将调查的结果与改进的模型组件相结合,我们能够提出一种新颖的方法,该方法在具有挑战性的语言条件长的长摩托器机器人操纵Calvin基准上大大优于最新技术。我们已经开源的实施方式,以促进未来的研究,以学习自然语言连续指定的许多复杂的操纵技能。 http://hulc.cs.uni-freiburg.de可用代码库和训练有素的模型
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连接视觉和语言在生成智能中起着重要作用。因此,已经致力于图像标题的大型研究工作,即用句法和语义有意义的句子描述图像。从2015年开始,该任务通常通过由Visual Encoder组成的管道和文本生成的语言模型来解决任务。在这些年来,两种组件通过对象区域,属性,介绍多模态连接,完全关注方法和伯特早期融合策略的利用而显着发展。但是,无论令人印象深刻的结果,图像标题的研究还没有达到结论性答案。这项工作旨在提供图像标题方法的全面概述,从视觉编码和文本生成到培训策略,数据集和评估度量。在这方面,我们量化地比较了许多相关的最先进的方法来确定架构和培训策略中最有影响力的技术创新。此外,讨论了问题的许多变体及其开放挑战。这项工作的最终目标是作为理解现有文献的工具,并突出显示计算机视觉和自然语言处理的研究领域的未来方向可以找到最佳的协同作用。
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State-of-the-art computer vision systems are trained to predict a fixed set of predetermined object categories. This restricted form of supervision limits their generality and usability since additional labeled data is needed to specify any other visual concept. Learning directly from raw text about images is a promising alternative which leverages a much broader source of supervision. We demonstrate that the simple pre-training task of predicting which caption goes with which image is an efficient and scalable way to learn SOTA image representations from scratch on a dataset of 400 million (image, text) pairs collected from the internet. After pre-training, natural language is used to reference learned visual concepts (or describe new ones) enabling zero-shot transfer of the model to downstream tasks. We study the performance of this approach by benchmarking on over 30 different existing computer vision datasets, spanning tasks such as OCR, action recognition in videos, geo-localization, and many types of fine-grained object classification. The model transfers non-trivially to most tasks and is often competitive with a fully supervised baseline without the need for any dataset specific training. For instance, we match the accuracy of the original ResNet-50 on ImageNet zero-shot without needing to use any of the 1.28 million training examples it was trained on. We release our code and pre-trained model weights at https://github.com/OpenAI/CLIP.
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我们介绍了自回归文本到图像(Parti)模型的途径,该模型生成高保真的影像图像并支持涉及复杂组成和世界知识的内容丰富的合成。 Parti将文本对图像生成视为类似于机器翻译的序列到序列建模问题,图像令牌的序列是目标输出,而不是其他语言的文本令牌。这种策略自然可以利用大型语言模型的先前工作,通过扩展数据和模型尺寸,能力和性能的持续进展。我们的方法很简单:首先,Parti使用基于变压器的图像令牌VIT-VQGAN将图像编码为离散令牌的序列。其次,我们通过将编码器二次变压器模型缩放到20B参数来实现一致的质量改进,其新的最新零弹药FID得分为7.23,而MS-Coco的FIDED得分为3.22。我们对本地化叙述以及党的详细分析(P2),这是1600多个英语提示的新的整体基准,证明了Parti在各种类别和难度方面的有效性。我们还探索并突出了我们的模型的局限性,以定义和体现关注重点领域以进一步改进。有关高分辨率图像,请参见https://parti.research.google/。
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我们提出了一种可扩展的方法,用于学习开放世界对象目标导航(ObjectNAV) - 要求虚拟机器人(代理)在未探索的环境中找到对象的任何实例(例如,“查找接收器”)。我们的方法完全是零拍的 - 即,它不需要任何形式的objectNav奖励或演示。取而代之的是,我们训练图像目标导航(ImagenAv)任务,在该任务中,代理在其中找到了捕获图片(即目标图像)的位置。具体而言,我们将目标图像编码为多模式的语义嵌入空间,以在未注释的3D环境(例如HM3D)中以大规模训练语义目标导航(Senanticnav)代理。训练后,可以指示Semanticnav代理查找以自由形式的自然语言描述的对象(例如,“接收器”,“浴室水槽”等),通过将语言目标投射到相同的多模式,语义嵌入空间中。结果,我们的方法启用了开放世界的ObjectNAV。我们在三个ObjectNAV数据集(Gibson,HM3D和MP3D)上广泛评估了我们的代理商,并观察到成功的4.2%-20.0%的绝对改进。作为参考,这些收益与2020年至2021年Objectnav挑战赛竞争对手之间成功的5%改善相似或更好。在开放世界的环境中,我们发现我们的代理商可以概括为明确提到的房间(例如,“找到厨房水槽”)的复合说明,并且何时可以推断目标室(例如,”找到水槽和炉子”)。
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剪辑的发展[Radford等,2021]引发了关于语言监督是否可以导致与传统仅图像方法更可转移表示的视觉模型的争论。我们的工作通过对两种方法的学习能力进行了对下游分类任务的学习能力进行仔细控制的比较来研究这个问题。我们发现,当预训练数据集符合某些标准时 - 它足够大,并且包含具有较低变异性的描述性字幕 - 仅图像的方法也与剪辑的传输性能不匹配,即使它们接受了更多图像数据的培训。但是,与人们期望的相反,在某些情况下,没有满足这些标准,其中通过标题增加的监督实际上是有害的。在我们的发现的激励下,我们设计了简单的处方,以使剪辑能够更好地利用现有预训练数据集中存在的语言信息。
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对机器学习和创造力领域的兴趣越来越大。这项调查概述了计算创造力理论,关键机器学习技术(包括生成深度学习)和相应的自动评估方法的历史和现状。在对该领域的主要贡献进行了批判性讨论之后,我们概述了当前的研究挑战和该领域的新兴机会。
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创建可以自然与人类互动的代理是人工智能(AI)研究中的共同目标。但是,评估这些互动是具有挑战性的:收集在线人类代理相互作用缓慢而昂贵,但更快的代理指标通常与交互式评估相关。在本文中,我们评估了这些现有评估指标的优点,并提出了一种新颖的评估方法,称为标准化测试套件(STS)。 STS使用从真实人类交互数据中挖掘出的行为方案。代理商请参阅重播方案上下文,接收指令,然后将控制权控制以脱机完成交互。记录这些代理的延续并将其发送给人类注释者以将其标记为成功或失败,并且根据其成功的连续性比例对代理进行排名。最终的ST是自然主义相互作用的快速,控制,可解释的和代表的。总的来说,STS巩固了我们许多标准评估指标中所需的许多值,从而使我们能够加速研究进展,以生产可以自然与人类互动的代理。可以在https://youtu.be/yr1tnggorgq上找到视频。
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最近的作品表明,如何将大语言模型(LLM)的推理能力应用于自然语言处理以外的领域,例如机器人的计划和互动。这些具体的问题要求代理商了解世界上许多语义方面:可用技能的曲目,这些技能如何影响世界以及对世界的变化如何映射回该语言。在体现环境中规划的LLMS不仅需要考虑要做什么技能,还需要考虑如何以及何时进行操作 - 答案随着时间的推移而变化,以响应代理商自己的选择。在这项工作中,我们调查了在这种体现的环境中使用的LLM在多大程度上可以推论通过自然语言提供的反馈来源,而无需任何其他培训。我们建议,通过利用环境反馈,LLM能够形成内部独白,使他们能够在机器人控制方案中进行更丰富的处理和计划。我们研究了各种反馈来源,例如成功检测,场景描述和人类互动。我们发现,闭环语言反馈显着改善了三个领域的高级指导完成,包括模拟和真实的桌面顶部重新排列任务以及现实世界中厨房环境中的长途移动操作任务。
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Recent progress in artificial intelligence (AI) has renewed interest in building systems that learn and think like people. Many advances have come from using deep neural networks trained end-to-end in tasks such as object recognition, video games, and board games, achieving performance that equals or even beats humans in some respects. Despite their biological inspiration and performance achievements, these systems differ from human intelligence in crucial ways. We review progress in cognitive science suggesting that truly human-like learning and thinking machines will have to reach beyond current engineering trends in both what they learn, and how they learn it. Specifically, we argue that these machines should (a) build causal models of the world that support explanation and understanding, rather than merely solving pattern recognition problems; (b) ground learning in intuitive theories of physics and psychology, to support and enrich the knowledge that is learned; and (c) harness compositionality and learning-to-learn to rapidly acquire and generalize knowledge to new tasks and situations. We suggest concrete challenges and promising routes towards these goals that can combine the strengths of recent neural network advances with more structured cognitive models.
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建立能够参与与人类社会互动的自治代理是AI的主要挑战之一。在深度加强学习(DRL)领域内,这一目标激励了多种作品上体现语言使用。然而,目前的方法在非常简化和非多样化的社交场合中关注语言作为通信工具:语言的“自然”减少到高词汇大小和变异性的概念。在本文中,我们认为针对人类级别的AI需要更广泛的关键社交技能:1)语言在复杂和可变的社会环境中使用; 2)超越语言,在不断发展的社会世界内的多模式设置中的复杂体现通信。我们解释了认知科学的概念如何帮助AI向人类智力绘制路线图,重点关注其社会方面。作为第一步,我们建议将目前的研究扩大到更广泛的核心社交技能。为此,我们展示了使用其他(脚本)社会代理商的多个网格世界环境来评估DRL代理商社交技能的基准。然后,我们研究了最近的Sota DRL方法的限制,当时在Sowisai上进行测试并讨论熟练社会代理商的重要下一步。视频和代码可在https://sites.google.com/view/socialai找到。
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在强化学习培训的设置代理神经学可以通过分立令牌相互通信,实现作为一个团队有哪些代理将无法独自做到。然而,使用一个热向量作为离散的通信的当前标准从获取作为零次理解通信这样的更理想的方面令牌防止剂。通过嵌入一词从自然语言处理技术的启发,我们提出了神经代理架构,使他们能够通过从了解到,连续的空间衍生离散令牌进行通信。我们显示了在决策理论框架,我们的技术优化通信在大范围的场景,而一个热令牌是唯一最佳的下严格的假设。在自我发挥的实验,我们验证了我们的培训的工作人员学习集群令牌语义有意义的方式,让他们在其他技术无法嘈杂的环境中交流。最后,我们证明这两种,用我们的方法代理可以有效地应对新的人际交往和人类可以理解未标记的应急代理通信,跑赢使用一个热的沟通。
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Self-supervised learning has become increasingly important to leverage the abundance of unlabeled data available on platforms like YouTube. Whereas most existing approaches learn low-level representations, we propose a joint visual-linguistic model to learn high-level features without any explicit supervision. In particular, inspired by its recent success in language modeling, we build upon the BERT model to learn bidirectional joint distributions over sequences of visual and linguistic tokens, derived from vector quantization of video data and off-the-shelf speech recognition outputs, respectively. We use VideoBERT in numerous tasks, including action classification and video captioning. We show that it can be applied directly to openvocabulary classification, and confirm that large amounts of training data and cross-modal information are critical to performance. Furthermore, we outperform the state-of-theart on video captioning, and quantitative results verify that the model learns high-level semantic features.
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