Infants are well known to develop their motor skills through dense interaction with caregivers. Although such social interaction is crucial for human development, motor-skill learning in robots is often treated as a unidirectional process in which robots passively receive demonstrations from tutors. This overlooks a key property of social interaction: it is inherently bidirectional, with tutor and learner dynamically adapting to each other. In such interactions, the robot's past experiences may function as prior constraints that shape the dynamics of their co-developed trajectories. We hypothesize that bidirectional tutoring allows such constraints to guide the formation of consistent behavioral patterns that preserve behavioral coherence and support generalization, whereas unidirectional interaction lacks such constraints and leads to broader, less consistent behavioral patterns. To examine this hypothesis, we conducted two experiments with a physical humanoid robot performing an object manipulation task: one involving human-robot interaction and another employing an AI tutor interacting with the real robot through an adaptive intervention mechanism designed to examine whether similar effects would emerge under more controlled conditions. We implement the developmental learning framework using a free-energy-principle-based neural network extended with generative replay, which supports stable sequence-by-sequence learning from single tutored episodes. Across both settings, bidirectional tutoring fostered consistent behaviors and stage-wise generalization, while the robot gradually required less tutor guidance. These results suggest that bidirectional tutoring, as an embodied and socially grounded approach, provides an effective scaffold for developmental motor learning in robots.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【斯坦福博士论文】移动操作机器人的学习系统构建研究
专知会员服务
14+阅读 · 2025年11月14日
【斯坦福博士论文】协作多机器人学习算法
专知会员服务
17+阅读 · 2025年1月6日
基于神经网络的机器人学习与控制:回顾与展望
专知会员服务
33+阅读 · 2023年9月10日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+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
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
37+阅读 · 2021年8月2日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+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
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员