Infants acquire language with generalization from minimal experience, whereas large language models require billions of training tokens. What underlies efficient development in humans? We investigated this problem through experiments wherein robotic agents learn to perform actions associated with imperative sentences (e.g., push red cube) via curiosity-driven self-exploration. Our approach amortizes active inference using Q-learning, enabling intrinsically motivated developmental learning. The simulations reveal key findings corresponding to observations in developmental psychology. i) Generalization improves drastically as the scale of compositional elements increases. ii) Curiosity-driven exploration enables faster learning. iii) Rote pairing of sentences and actions precedes compositional generalization. iv) Exception-handling induces U-shaped developmental performance, a pattern like representational redescription in child language learning. These results suggest that curiosity-driven active inference accounts for how intrinsically motivated sensorimotor-linguistic learning supports scalable compositional generalization and exception handling in humans and artificial agents.


翻译:婴儿仅凭极少的经验就能泛化习得语言,而大型语言模型却需要数十亿训练标记。人类高效发展的基础是什么?我们通过实验研究了这一问题:让机器人智能体在好奇心驱动的自我探索中学习执行与祈使句(如"推动红色立方体")相关的动作。我们的方法利用Q学习摊销主动推理,实现内在动机驱动的发展性学习。模拟结果揭示了与发展心理学观察一致的关键发现:i) 随着组合元素规模的增加,泛化能力显著提升;ii) 好奇心驱动的探索能够加速学习;iii) 句子与动作的机械配对先于组合泛化;iv) 异常处理引发U型发展表现,这一模式类似于儿童语言学习中的表征重述。这些结果表明,好奇心驱动的主动推理解释了内在动机驱动的感知运动-语言学习如何支持人类与人工代理中可扩展的组合泛化及异常处理。

0
下载
关闭预览

相关内容

【UIUC博士论文】《从视频中进行机器人学习》
专知会员服务
25+阅读 · 2024年12月20日
【CMU博士论文】持续改进机器人的探索,243页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2024年9月26日
【综述论文】2020年最新深度学习自然语言处理进展综述论文!!!
深度学习自然语言处理
13+阅读 · 2020年4月6日
概述自动机器学习(AutoML)
人工智能学家
19+阅读 · 2019年8月11日
【综述】自动机器学习AutoML最新65页综述,带你了解最新进展
中国人工智能学会
48+阅读 · 2019年5月3日
【强化学习】强化学习+深度学习=人工智能
产业智能官
55+阅读 · 2017年8月11日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
52+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月24日
VIP会员
最新内容
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
“史诗怒火”行动:现代多域作战的重要节点
专知会员服务
8+阅读 · 7月30日
《下一代无线网络中的多无人机通信资源管理》
相关VIP内容
【UIUC博士论文】《从视频中进行机器人学习》
专知会员服务
25+阅读 · 2024年12月20日
【CMU博士论文】持续改进机器人的探索,243页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2024年9月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
52+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员