Informationsforskare vid U.S. Army Research Laboratory och University of Michigan har lånat från det populära spelet "20 Questions, " att ta ett viktigt steg mot att hjälpa robotar att upprätthålla en kontinuerlig och målmedveten konversation med människor. De har utvecklat en optimal strategi för att ställa en rad ja/nej-frågor som snabbt ger det bästa svaret.

I spelet, en spelare vill uppskatta ett okänt värde på en glidande skala genom att ställa en serie frågor vars svar är binärt (ja eller nej). På det här sättet, forskare säger, deras forskningsresultat kan leda till nya tekniker för maskiner att ställa frågor till andra maskiner, eller för maskiner och människor att fråga varandra.

ARL senior forskare Dr Brian Sadler samarbetade med University of Michigan forskare Hye Won Chung, Lizhong Zheng, och professor Alfred O. Hero för att genomföra studien, som visas i februarinumret 2018 av IEEE-transaktioner på informationsteori .

Arbetet är en del av en större studie för att utveckla metoder för att maskiner och människor ska kunna interagera.

"Det är välkänt att artificiell intelligens, som de som finns nuförtiden på alla smartphones, kan svara på åtminstone några frågor, Sadler sa. "De kan till och med vinna ett spel som Jeopardy, fokuserar bara på en fråga åt gången. En riktig, målmedvetet samtal, speciellt i komplicerade militära miljöer, är annorlunda. Det kräver att AI-systemet förstår en hel sekvens av frågor och svar, och att hantera varje fråga eller svar med hänsyn till vad som har ställts eller besvarats tidigare. Sådana datoralgoritmer finns ännu inte, och den vetenskapliga teorin för att bygga sådana algoritmer är ännu inte utvecklad."

Sadler sa att det är en betydande utmaning att hitta sätt för en maskin att fråga en människa som effektivt drar fördel av människans expertis.

"Människor är särskilt bra på att svara exakt på ja/nej-frågor, " sa han. Han förklarade att det är viktigt att minimera antalet frågor, samtidigt som man maximerar värdet av var och en, för att inte slösa bort människans tid eller äventyra en soldat som har plikter att utföra i en farlig miljö.

Spelet 20 frågor är ett klassiskt tidsfördriv, där spelare bara kan ställa frågor vars svar är ja eller nej, när du försöker identifiera ett föremål. Frågesekvensen är utformad så att spelaren snabbt kan ta reda på svaret:"Är den större än en brödlåda, " "är den vid liv, " och så vidare; dock, i arméns problem, det är möjligt att frågan kan besvaras felaktigt.

"Till skillnad från själva spelet 20 frågor, vi medger möjligheten att en fråga kan besvaras felaktigt, " sa han. "Vi kallar det här det bullriga spelet med 20 frågor."

ARL och University of Michigan forskare utvecklade en metod för att automatiskt formulera en sekvens av frågor för att begränsa felet och ge ett svar på frågan, "vad är värdet på x". Forskarna har visat att deras förfrågning kommer att uppnå det minsta medelkvadratfelet mellan deras bästa gissning och det okända sanna värdet av x.

Går vidare, som en del av forskning om artificiell intelligens och samverkan mellan människa och maskin, ARL kommer att tillämpa metoder som paradigmet 20 frågor för att samarbeta med soldater och robotar.