為了評(píng)估機(jī)器人算法和控制器的性能，研究人員通常使用軟件仿真或真實(shí)的物理機(jī)器人。盡管這些可能表現(xiàn)為兩種不同的評(píng)估策略，但還有其他兩種可能性結(jié)合了兩者的要素。

在最近的一項(xiàng)研究中，德克薩斯農(nóng)工大學(xué)和南卡羅來(lái)納大學(xué)的研究人員已著手研究評(píng)估和執(zhí)行方案，這些方案位于模擬與實(shí)際實(shí)現(xiàn)之間的交集處。在arXiv上預(yù)先發(fā)表的一篇論文中概述了他們的研究，該研究特別關(guān)注了真實(shí)機(jī)器人通過(guò)其傳感器感知世界的實(shí)例，在該實(shí)例中，他們所感覺(jué)到的環(huán)境僅被視為一種幻想。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員Dylan Shell和Jason O'Kane在論文中寫(xiě)道：“我們考慮了機(jī)器人合謀展示與現(xiàn)實(shí)世界不同的世界的問(wèn)題。”“盡管我們手頭的機(jī)器人與我們希望研究的機(jī)器人之間存在差異，或者可用的測(cè)試環(huán)境與期望的機(jī)器人之間存在差異，或者存在其他潛在的不匹配問(wèn)題，但這種詢問(wèn)是出于物理上驗(yàn)證機(jī)器人行為的問(wèn)題。以這種方式。”

該研究從先前的生物學(xué)研究中汲取了靈感，該研究旨在了解生物體的知覺(jué)局限性以及信息不匹配如何影響其行為。近年來(lái)，生物學(xué)家開(kāi)始使用諸如虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)之類(lèi)的技術(shù)工具來(lái)更好地了解生物體及其感知。

同樣，軟件仿真已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)研究的關(guān)鍵組成部分，許多研究人員使用它們來(lái)執(zhí)行和測(cè)試其機(jī)器人系統(tǒng)和方法。在大多數(shù)情況下，模擬軟件會(huì)在虛擬而非物理環(huán)境中重現(xiàn)機(jī)器人執(zhí)行的某些元素，從而生成人工傳感器讀數(shù)或與狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

這就提出了另一個(gè)問(wèn)題：模擬器本身就是一個(gè)系統(tǒng)，它在多大程度上實(shí)際再現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界?考慮到這一點(diǎn)，研究人員著手研究“相互匹配”的成對(duì)系統(tǒng)之間的關(guān)系，以及其中一個(gè)系統(tǒng)功能強(qiáng)大到足以使另一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生幻覺(jué)的實(shí)例。

殼牌和奧凱恩在論文中解釋說(shuō)：“在提出了令人信服的幻想的概念之后，從本質(zhì)上講，這是在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生的系統(tǒng)仿真的概念，然后，我們從基礎(chǔ)設(shè)施需求的角度研究了這種可仿真性的含義。”“時(shí)間是一種重要資源：某些機(jī)器人可能能夠模擬其他機(jī)器人，但也許只能以比實(shí)時(shí)速度慢的速度來(lái)模擬。”

Shell和O'Kane建議，系統(tǒng)可以以不同的速率模擬其他系統(tǒng)，這使研究人員可以相對(duì)形式描述模擬和模擬系統(tǒng)。基于此假設(shè)，他們開(kāi)發(fā)了一些定理來(lái)概述模擬系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)之間的關(guān)系，并為每個(gè)系統(tǒng)提供了幾個(gè)示例。

隨后，研究人員根據(jù)他們開(kāi)發(fā)的理論進(jìn)行了簡(jiǎn)單的多機(jī)器人實(shí)驗(yàn)。在該實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論是在仿真還是在物理機(jī)器人測(cè)試臺(tái)上，機(jī)器人都必須在無(wú)限制的障礙物區(qū)域中完成簡(jiǎn)單的導(dǎo)航任務(wù)。他們的發(fā)現(xiàn)表明，在給定系統(tǒng)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)時(shí)，不同的仿真方法可能具有明顯不同的時(shí)間效率。

Shell和O'Kane收集的觀察結(jié)果以及他們開(kāi)發(fā)的理論，可以拓寬當(dāng)前對(duì)用于評(píng)估機(jī)器人方法的仿真軟件的理解，強(qiáng)調(diào)仿真與仿真系統(tǒng)之間關(guān)系的新方面。在未來(lái)的工作中，他們可以探索各種新的研究方向，例如將其理論擴(kuò)展到解決不確定性和非確定性的概念，或者開(kāi)發(fā)更豐富的有效幻覺(jué)理論。