面向稀疏奖励的机器人操作技能学习

基于深度强化学习的机器人操作技能学习成为研究热点,但由于任务的稀疏奖励性质,学习效率较低.本文提出了基于元学习的双经验池自适应软更新事后经验回放方法,并将其应用于稀疏奖励的机器人操作技能学习问题求解.首先,在软更新事后经验回放算法的基础上推导出可以提高算法效率的精简值函数,并加入温度自适应调整策略,动态调整温度参数以适应不同的任务环境;其次,结合元学习思想对经验回放进行分割,训练时动态调整选取真实采样数据和构建虚拟数的比例,提出了DAS-HER方法;然后,将DAS-HER算法应用到机器人操作技能学习中,构建了一个稀疏奖励环境下具有通用性的机器人操作技能学习框架;最后,在Mujoco下的Fetch和Hand环境中,进行了8项任务的对比实验,实验结果表明,无论是在训练效率还是在成功率方面,本文算法表现均优于其他算法.

泛在学习视角下英语师范生技能学习模式研究

通过一年的英语师范生技能学习实践调查研究,以泛在学习理论为指导,构建了英语师范生技能学习多元模式。技能学习模式根据泛在学习3A特点,从正式课程学习、非正式资源学习、赛事学习三个层面探讨如何提升英语师范生英语专业知识素养,培养英语教学技能,增强教师职业道德感。

语义驱动的家庭服务机器人技能学习综述

基于语义信息的知识学习是人类提高自身技能的重要途经。作为一种存储于网络的大规模共享资源,语义信息同样能够用于辅助机器人进行家庭服务,形成机器人服务技能,为解放人力、提高机器人智能水平和自主学习能力提供可能。语义驱动的家庭服务机器人技能学习包括机器人对语义信息的理解、学习和转化3个阶段,是涉及知识构建领域、策略生成领域以及机器人任务规划领域的综合性技术,具有重要的科学意义和应用价值。本文阐述了语义驱动的家庭服务机器人技能学习的最新进展,为机器人基于语义信息的技能学习研究工作提供借鉴和参考。

在线和离线高精度经颅直流电刺激对健康成年人手指运动技能学习效果的随机对照试验

目的观察高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)不同刺激时机(在线刺激、离线刺激)对健康成年人手指运动技能学习效果的影响。方法2022年3月至11月,在沈阳体育学院招募右利手男性受试者31例,随机分为3组。分别在HD-tDCS在线刺激、离线刺激以及假刺激下,完成顺序视觉等距捏力任务学习,共3 d。观察每天运动技能学习量、运动技能学习总量和速度-精度函数(SAF)。结果各组运动技能学习量均增加,在线刺激组增加最多(F=24.692,P<0.001),且第3天时,显著高于离线刺激组(t=4.732,P<0.001)和假刺激组(t=3.839,P=0.004)。运动技能学习总量:在线刺激组=离线刺激组>假刺激组。在线刺激组SAF高于离线刺激组和假刺激组。结论HD-tDCS刺激可提高健康受试者手指运动技能学习效果,在线刺激效果最佳。

基于力位感知技能学习的轴孔柔顺装配方法

针对传统机器人轴孔装配方法建立精确几何接触模型难、学习方法需要样本大和初始姿态偏差大且成功率低的问题,提出了一种基于力位感知装配技能学习的机器人轴孔柔顺装配方法。在搜孔阶段均匀采集轴未入孔的力和力矩样本数据,构建力-动作数据集,搭建多层感知机(MLP)和注意力模块网络进行监督学习、生成力-动作映射判别模型,根据装配过程中的六维力信号预测下一步装配动作,减小轴中心线与孔中心线的夹角和距离,完成轴孔对准操作;在插孔阶段设计了一种以位置控制为内环的柔顺控制算法,通过设置轴端面的期望接触力,在六维力传感器数据反馈的作用下以主动顺应方式实时调整轴的位置和方向。以最小间隙为0.1 mm的单轴孔为对象,设计了100组装配实验,在平均时间为15.1s内的装配成功率为94%。通过与其他装配方法比较,提高了轴孔装配的效率和成功率。

“耐心资本”投入与中国青年技能学习保障

技能形成尤其是专用技能形成决定着国家和企业的竞争比较优势,专用技能是一个长时间的过程,不仅受制于可得性约束,更受制于决定其可得性的保障能力。“耐心资本”对于专用技能形成具有重要保障作用,其在德国等高技能经济体中体现为通过关系协调,为专用技能形成塑造了稳定环境,承认学徒的市场雇佣属性,为其提供劳动安全保障,以及作为技能形成体系的互补品与之耦合形塑了比较优势。我国产业发展更加呼唤专用技能的形成。对青年技能学习的保障,经历了从嵌入国家经济体制的“国家-单位保障”到强调市场本位的“国家-社会保障”的演变。现存问题是:我们对于青年投身技能学习的激励,多关注补偿性而欠缺发展性,未在相关利益主体之间就专用技能形成缔结出稳定关系;建议政府加强“耐心资本”投入,支持青年技能学习。

就业流动背景下构建工作本位技能学习机制的理论与策略分析

党的二十大报告将高技能人才纳入国家战略人才行列。在高流动性的就业背景下,个体拥有专用技能是成为高技能人才的关键,这一过程需要构建工作本位技能学习机制。专用技能的形成依托于个体在工作实践情境中习得的各类知识,不同工作岗位的专用技能存在很大差异,具体需要依据岗位工作工艺的复杂性、情境的复杂性以及研发知识的复杂性进行划分,并以此来组建工作本位技能学习模式。就业流动会破坏个体工艺学习的积累、情境学习的积累以及在专业领域的深耕。工作本位技能学习需要校企建立稳定的契约关系,提供完整的技能学习周期;国家与行业部门需要共同构建科学的技能认定体系,增强技能在市场筛选中的信号作用;政府部门需要从福利待遇与就业机会上给予技能学习保障的政策支持,提升技能学习的吸引力。

基于技能学习的高职机械专业教学创新研究

现代产业转型升级导致企业对人才数量的需求更加旺盛,对人才综合素质的要求也变得更高,传统基层工人经验丰富,但面对科技水平更高的现代化机械制造而言,略显得捉襟见肘,而为了避免社会出现人才断层,避免我国制造业发展受到影响,就需要高职院校为社会输送更加高水平的机械专业人才。但实际上,现阶段我国高职院校人才培养能力仍有非常大的提升空间,特别是对于机械专业而言,为此,本文从高职机械专业技能教学方面的变化入手,简要分析了高职机械专业技能教学活动开展过程中可能面临的挑战,并给出了具备可行性的一线教师技能教学应对措施,包括重视技能教学理论,重构技能教学意识以及丰富技能教学方式,希望能给高职院校和一线教育工作者提供参考,为我国制造业输送更多的新鲜血液,从人才角度推动我国制造业发展,巩固我国制造强国的国际地位。

基于文献计量学探究运动技能学习与控制概况

为把握运动技能学习与控制领域的研究动态、热点及发展趋势,为后续相关研究提供参考。本研究使用VOS viewer、CiteSpace及Pajek对1991—2023年Web of Science中有关运动技能学习与控制的文献进行可视化分析。结果显示:自1991—2021年有关研究的年发文量始终保持波动上升的趋势,西方发达国家为主要发文国家。在文献载体方面Sports Medicine、Journal of Neurophysiology等刊物发文量较多。研究热点包括运动表现与动作学习、运动与脑神经记忆、康复后技能掌控、动作技能的作用与可靠性和青少年健康促进等。未来几年,该领域可能持续对运动技能促进认知、脑损伤后动作技能恢复等方面进行广泛研究。

在初中体育教学中开展运动技能学习的有效方法

运动技能学习是学生提高运动表现、提升身体素质的重要方法和途径。在初中体育教学中,教师可以制定个性化目标,激发学生的自主学习动机;进行分阶段教学,使学生逐步奠定技能基础;进行示范,让学生观察,使学生内化正确动作模式;进行游戏化设计,提高技能学习的趣味性;开展合作型练习,促进学生交流,以有效开展运动技能学习,使学生全面发展核心素养,从而推进体育教育事业高质量发展。

开展度量实验 提升技能学习——以苏教版数学四年级上册“角的度量”为例

学生的度量意识不是凭空形成的,需要在度量的活动中培养和发展,而度量原理和方法则需要在大量的实验中发现和感悟。度量实验能够帮助学生实现对度量方法的自我建构,培养学生解决问题的能力。文章以“角的度量”为例,阐述如何在度量实验中发展学生思维。

青少年眼动训练对初学者技能学习的心理影响

眼动技术是一种通过测量眼球运动来追踪和分析视觉行为的技术,它能够记录眼睛在观察过程中的快速而微小的运动,利用眼动仪准确记录这些运动轨迹和注视点,进而提供视觉行为的定量数据。眼动榜样训练通过眼动设备将某领域的专家视觉策略记录下来,同时收集专家讲解的音频,再将其展示给初学者进行视频教学,从而提升初学者技能学习的效果。将青少年眼动训练应用于技能学习具有重要的现实意义。

运动技能学习对中小学生发展的影响研究——以体育教育为例

中小学阶段的学生正处于身心发展的关键期,而在此阶段掌握运动技能,不仅有助于他们身体的健康,同时还能促进他们的心理社会发展。本论文,将从体育教育的角度入手,探讨学生们在学习运动技能的过程中,对他们的身心发展产生何种影响。本研究,采用了调研、学校访谈及文献资料等多种方法,研究了学生们运动技能的熟练程度、身体健康状况以及心理社会发展三个重要方面。研究发现,有规律的体育训练能够显著地提升学生们的身体素质,尤其能够大幅度的增强他们的力量、速度、耐力以及灵活性等能力。同时,学习运动技能还能直接促进学生们自尊心、自我效能感以及社交能力的提高。对于团队运动技能的学习,更有利于学生形成良好的合作意识和团队精神。此项研究强调了体育教育在中小学教育中的重要地位,并为运动技能学习和教学方法的改进提供了实证依据。

太极拳技能学习早期大脑功能的动态变化:基于运动表象的fMRI研究

为了解太极拳技能学习早期大脑功能的动态变化特点,本研究共招募29名太极拳零基础被试(19名实验组被试,10名对照组被试),采用多时点纵向追踪设计,借助于功能磁共振成像技术,采集技能学习早期不同时点被试完成运动表象任务时的行为和脑功能数据。结果发现:(1)太极拳技能学习早期,技能水平表现出先慢后快的变化特征,运动表象质量也具有变好的趋势;(2)随着太极拳技能水平的提高,运动表象任务诱发的左侧颞上回和左侧楔前叶的激活显著增强,且同样表现出先慢后快的变化特征;(3)相关检验发现,左侧颞上回和左侧楔前叶的激活与运动表象质量以及太极拳技能水平具有中等程度的相关。研究表明,太极拳技能学习早期,左侧颞上回和左侧楔前叶会伴随着太极拳技能水平的提高而发生改变,太极拳技能学习有助于优化与序列动作学习有关的脑区功能。

基于元生成内在奖励的机器人操作技能学习方法

针对稀疏奖励下,复杂任务学习效率低的问题,在离线策略(off-policy)强化学习思想基础上,提出了元生成内在奖励算法(meta generative intrinsic reward, MGIR),并将其应用在机器人操作技能学习问题求解方面。具体步骤为先使用一个可将复杂任务分解为多个子任务的元生成内在奖励框架,对子任务进行能力评价;再引入生成内在奖励模块,将智能体探索得到状态的新颖性作为内在奖励,并联合环境奖励共同指导智能体完成对环境的探索和特定任务的学习;最后,在MuJoCo仿真环境Fetch中对离线策略强化学习进行对比实验。实验结果表明,无论是在训练效率还是在成功率方面,提出的元生成内在奖励算法均表现较好。

基于CiteSpace的国内运动技能学习研究回溯与热点分析

以1980-2020年间中国知网中与运动技能学习主题相关的641篇期刊文献为数据支撑,运用知识图谱分析法对文献信息可视化处理,回溯国内运动技能学习研究进程,分析该领域发展脉络与研究热点。结果表明:国内运动技能学习研究年发文量呈上升趋势,以2010年为时间点分为两大阶段三小节;该领域核心期刊为14种,其中体育类核心期刊共7种;北京体育大学、武汉体育学院、上海体育学院、华东师范大学为高产发文机构;发文2篇以上为高产作者,形成了以章建成、任杰、金亚虹为代表的作者合作网络群与若干小规模作者合作网络格局;研究紧跟教学实践需求,从技能学习原理、应用、评价三个维度结合篮球、足球、网球等项目开展研究,热点多集中在学习原理、内隐学习、运动技能学习效果方面。建议提出我国运动技能学习研究需从加强各级合作、完善研究体系以及重视学科前沿热点三个方面进一步推进学科发展。

初中生排球运动技能学习评价模型构建——基于《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》

本研究依据《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》,以排球运动技能学习评价为切入点,构建了初中生排球运动技能学习评价模型。笔者通过查阅相关政策及文献资料文件提取出排球运动技能学习评价指标的核心要素;采用特尔斐法进行了三轮问卷筛选,初步形成排球运动技能学习评价指标;通过SPSS软件进行描述性分析、项目分析等科学性分析,对相应的评价指标进行筛选优化;借助SEM结构方程模型作为验证手段,最终建立了拟合度较好的初中生排球运动技能学习评价模型。同时,根据拟合标准化路径系数计算确定各指标的权重系数,并且对相关变量之间进行路径分析。研究结果显示:初中生排球运动技能学习评价模型包含6个维度以及25个观测指标。每个维度(潜变量)的变化都是多个指标的协同作用。具体分析与厘清各项指标之间的关系,为体育教学改革提供科学视角与学理基础,完善初中生专项运动技能培养路径。

情境干扰对运动技能学习不同阶段效果的量效关系

以组块练习为代表的低情境干扰和以随机练习为代表的高情境干扰以不同的练习方式对运动技能掌握、保持和迁移产生不同的影响。采用元分析,探讨情境干扰对运动技能学习的总效果量、不同阶段的效果量和量效关系,为优化运动技能学习方式和提高学习有效性提供依据。研究结果显示:(1)总体上高情境干扰优于低情境干扰,ES=-0.14,微小效果量;完成得分类结局指标ES=-0.14(P<0.05),动作时间类ES=0.91(P>0.05),动作速度类ES=-0.15(P>0.05),测量距离类ES=0.28(P<0.05)。小学生组效果量ES=-0.26(P<0.05),中学生组ES=0.38(P>0.05),大学生组ES=-0.16(P<0.05)。(2)掌握阶段,低情境干扰优,中等效果量。运动技能学习效果与练习组数(<9组)呈正相关,4-9组的低情境干扰最有利于技能学习,大效果量(P<0.05);与<50次/组的练习呈正相关,31-50次/组的组块练习效果最好,大效果量。(3)保持阶段,高情境干扰优。与小于24 h间隔的测试时间呈负相关,与24 h-6 w测试时间呈正相关,24 h时效果量最大(P<0.05);与8-32次的练习呈正相关,24-32次的高情境干扰效果量最大(P<0.05)。(4)迁移阶段,高情境干扰效果优,4 w间隔的测试效果量最大。上述结果表明:(1)情境干扰对运动技能学习有重要作用,高情境干扰效果优于低情境干扰;(2)对不同结局指标呈现不同效果,对不同年龄段效果亦不同,但不明显;(3)情境干扰和干预剂量(练习频次和练习组数)对技能学习不同阶段呈现不同的效应,不同节点表现出不同的变化规律,其中,4-9组、31-50次/组的低情境干扰最利于掌握阶段学习,该阶段结束24 h时进行24-32次的高情境干扰有利于保持阶段学习,该阶段结束后4 w进行高情境干扰有利于迁移阶段学习。

大学生乒乓球选项课运动技能学习评价指标模型构建

运用文献资料法、德尔斐法、逻辑分析法等方法,构建了大学生乒乓球选项课运动技能学习评价模型.首先,运用Nvivo11软件对相关文献和数据资料进行质性分析,对评价指标进行初选;其次,通过3轮专家调查、信度分析和探索性因子分析,对评价指标体系进行优化,确定初步的相关指标内容;最后,以SEM结构方程作为实证手段,确立了拟合度较好的包含3个维度以及6个观测指标的评价模型.同时,采用归一法计算各指标的权重系数,并通过相关变量间路径系数,分析了模型中每个维度(潜变量)的变化所对应的多个因素的协同作用.

线上线下融合教学模式对高中生乒乓球技能学习的影响

本文以上海市外国语大学附属浦东外国语学校高二年级4个乒乓球专项班的学生为实验对象,开展了线上线下融合教学模式在乒乓球教学中的应用实验,研究了线上线下融合教学模式对学生乒乓球技能学习的影响。实验中设置了线上线下融合教学组和常规教学组两个组别(线上线下融合教学组50人,常规教学组49人),历时一个学年,结果表明:原先乒乓球技能基础在相同基线的两组学生,实验后虽然各项乒乓球技能测评成绩均值都有提高,但两组的正手发平击球、正手攻球、左推右攻测试数据出现了显著性差异(P<0.05),反手推挡测试数据出现了非常显著性差异(P<0.01),线上线下融合教学组的成绩更佳[1]。可知,线上线下融合教学模式和单纯的线下教学模式,都具有提高学生乒乓球技能水平的效果,但前者的效果更好,对学生乒乓球技术学习的帮助更大。