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分类: 工业

未来,我们该如何共处?

巴黎高科评论 / 编辑 / 2014-11-03

不久以后,机器人就能够读书给我们听,与我们交流,帮我们擦玻璃、送快递包裹、准备药丸,甚至在我们快要跌倒的时候扶我们站稳,在危急关头出手相救。我们最初只是在军事部门使用机器人,后来又有了工业机器人,现在新一代机器人将能够料理家务,参与人类的休闲和教育活动。无论是大型还是微型,人形还是飞机形,这些机器人都将在未来成为人类的伙伴。

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有些现象不言自明。2013年,Google公司在短短一个财年内就收购了8家日美主流机器人公司,最后一笔交易是在12月收购了著名的波士顿动力公司(Boston Dynamics)。该公司为美国军方设计并制造了Big Dog。2014年伊始,Google又马不停蹄收购Nest——世界领先的智能家居产品公司。Google对于频频的大手笔收购动作并没有进行过多解释。但其逻辑已经不难推理。

显然,Google目前正将触手伸向未来市场,而机器人就是未来市场的重要构成之一,Google公司当然也嗅到了该领域巨大空间以及所蕴藏的丰厚利润。Google将机器人纳入其核心业务——互联——的行列,它坚信,机器人就如同智能手机,能够商业化变成产品或服务平台。虽然这种设想尚未变成明朗的大众市场战略,但有一点非常明确:从长远看,Google希望家家户户都用上机器人。

然而,有此远见的并非只有这家总部位于山景城的公司。美亚欧地区已轮番掀起了大规模的粉丝运动,但态度比以往更为谨慎。美国政府近期相关政策的重点也落在了金援机器人研究上。美国的“国家机器人计划”打算向下一代机器人研发提供3800万美元资金(见相关报道);布鲁塞尔方面则刚刚宣布,欧盟委员会与180家企业和研究机构在euRobotics的支持下,共同启动了全球最重要、目标最高的民用机器人研究项目。这一倡议缩写名为SPARC,内容涵盖制造、农业、医疗保健、民用交通安全以及家庭等领域的应用。项目希望最终能够将欧洲在世界机器人市场上的比重增加至42%。欧盟将为此投入7亿欧元的资金,加上参与euRobotics的研究机构,该项目将总共融资21亿欧元。

法国智能系统及自动装置实验室资深研究员Raja Chatila认为,当前媒体对机器人技术的吹捧有些过度了:“技术昌明以及科学进步让机器人的操作功能越来越强大。但是,说到机器人在家庭中的地位与作用,与传统家电在家庭之中的角色和功能相比还是两码事。机器人在家庭和个人环境中的使用比率远低于专业用途。”

家家户户都有机器人?

2014年的情况更为不明朗:一方面,机器人市场化依然遥遥无期,另一方面,我们又不能否认机器人已经来到了生活当中。每天的日常对话中,无论是指实物还是虚拟的概念(例如股市的交易软件等),“机器人”字眼层出不穷。更甚者,究竟何为机器人仍有待讨论。

我们假设机器人拥有四重属性:物理存在、认知能力(通过感应器)、决定能力(通过芯片处理器)、肢体运动能力(通过整体电动机)。然而,仅凭这些仍然不足以精确定义机器人。比如,冰箱也拥有上述的四种属性(物理存在,温度计为感应器、通过自动调温器进行自动决策、压缩机扮演整体电动机的角色),但我们能否就此将冰箱也归类为机器人呢?

“答案是肯定的,”Raja Chatila说,“或至少接近于无人驾驶的地铁或飞机。但是,这种定义太过简单、程式化。机器人定义取决于周边环境的复杂参数。冰箱不会影响到周边环境;地铁车厢的行进模式也是直线且固定的;但无人驾驶飞机则增添了测量风的参数的仪器和3D定位。”情况越复杂,适应周边环境就越难,机器人的认知任务也更有挑战。随着选择的增加,机器人可以采取的行动就更多。

在家用领域,真正做到高度自主的机器人仍然寥寥无几。个人机器人市场正在茁壮成长,真空吸尘机器人目前是这一市场的主角。它们能够躲开障碍物以及根据地表变化选择行进路线,记录路径,并在电量不足时自行回到充电站充电。销售明星要属美国iRobot公司的Roomba机器人了。

从Roomba公司的成功可以得出什么与文化挂钩的结论呢?人类之前对这一问题思考了很多,现在也愿意把脏活累活直接交给机器人处理。确实,完全没必要去担心一个真空吸尘器会有什么危险。机器人(robot)本由robota(希腊语意味:卑贱的任务)演变而来。

当然,一个真空吸尘机器人和一个有能力担当外语老师的类人机器人还是有很大区别的。家用机器人越是脱离其作为奴隶的原始属性,人类就越难接受它们。但是,这并不妨碍当今的工程师和科学家对家用机器人的辅助作用寄予厚望:如果我们已经能够接受真空吸尘机器人和除草用机器人,那对于像“关怀”机器人(伴侣或宠物)、辅助行动不便人士的机器人、教育用机器人、玩耍性机器人或机器化的家庭监控系统,人们的接受程度又有多少呢?

文化绊脚石

在机器人真正“入侵”客厅之前,我们早已对其进行了很多想象。在西方世界,机器人成为了许多神秘事件、文学作品、电影艺术和电子游戏中必不可少的角色。它们多被刻画为一种技术怪兽,最终将成为人类的终结者和毁灭者。

这样看来,机器人的属性单一且客观:机器人可能在一段时间之后实现自主或自我满足的能力。但其实仅仅“自动”的这一项,就要比自主或自我满足更让人紧张。人们并不担心机器人颠覆人类,而是担心它们从技术上无法做到(像人一样)思考与决策。民用无人机现在已变成炙手可热的玩具。法国Parrot公司已售出了超过十万架的AR.Drones型飞机。然而,一家位于得克萨斯的公司正在等待其名叫CUPID的泰瑟枪无人机的商用生产许可,这架无人机能够在目标上空直接释放出八万伏的电量。显然,使用或者说滥用机器人可能给人类带来难以想象的危险。

另外,人们忧心忡忡,认为机器人可能终有一天将打败人类的意识。达芬奇大学因特网与多媒体研究院院长Jean-Claude Heudin认为,这一担忧还因西方的二元文化结构得以加强:“西方文化默认,自古以来,只有上帝有独一无二的特权创造生命。一旦逾越这一文化底线,人类会自食其果。”西方文化将上帝与人类、躯体与灵魂、人类与自然、人造与天然划分得一清二楚。而信奉神道的日本文化仅仅认可连续性,因此将机器人视为可以拯救人类的载体。

另外,日本人的思维是由物及魂,所以他们非常热衷于开发机器人伴侣。由日本国家高级工业技术科学研究院所( NIAIST)研发的Paro就是一个很好的证明。该款机器人在海啸过后的救援关怀工作中表现非常突出。Paro的外形像一头海狮,但是从技术上完全可以做到人形,更让人容易接受。另外,日本也是世界上类人机器人研发最先进的国家——本田的Asimo和其后的若干项目都是证明。

纵使有技术层面的进步,类人机器人的功能仍需仔细审视。研发部门位于法国的Aldebaran机器人公司也加入了对大名鼎鼎的NAO类人机器人的研究,NAO能够与人互动、移动且辨识人类和物体。目前,共有超过5000台NAO机器人分布于全球的70多个国家,主要用作教育或研究用途。2014年6月,NAO的升级版NAO Evolution问世,其任务是“预测受众对新应用的反应”。

但是,目前最受欢迎的机器人莫过于Pepper。这款机器人由Aldebaran公司开发,为日本移动手机运营商软银所定制。Pepper身高1.2米,“肚子”部位就是一块类似于iPad的装置,底部有滚盘帮助其移动(没有采用“腿部”设计,以此将价格控制在2000美金左右)。Pepper能轻易实现丰富的网络互动功能。软银CEO孙正义认为,Pepper能够让人感到快乐。Pepper尚未正式上市,但软银位于东京的展示馆中已经陈列了数个模型,吸引了大量消费者前往体验。

在西方国家,类人机器人尚未完全俘获公众的心。巴黎高科先进技术学校计算机科学与系统工程学院的讲师David Filiat认为,真正的障碍仍在于技术层面。

与人类共存

一份针对个人服务机器人的技术报告显示,真正发生变化的实际上是机器人的功能与人类世界之间的关系。刚开始,人类将机器人想象为在某些情况下替代人类的工具(提高生产力、探索“不可达”区域等)。但现在,机器人在研究领域被认为是一种积极的红利或辅助。服务型机器人不再是替代或与人类对立,而是与人类合作。

日本是第一个认可这一说法的国家。但深层原因并非出于文化层面,而更多取决于现实需求。日本面临着非常严峻的低生育率和老龄化问题。服务型机器人的一大功能就是为老年公民提供辅助。这触及几乎所有方面的问题。由Secom公司生产的“饭勺”(My Spoon)设备能够帮助老人进食。欧盟在斯堪的那维亚开发的电动手臂Bestic也如出一辙。这种产品已经面世十年之久,但价格仍然让人望而生畏。市场中还有一些单任务机器人,包括丰田移动座位Mobiro、智能椅Labs AutoNOMOS、智能修复机JACO、假肢REX、再教育辅助机器人Lokomat等。

在这一应用领域,研究科学家迫切渴望看到机器人辅助远程站点的出现。这些站点能够帮助机器人完成答疑解惑、认知模拟、远程社交、远程医疗咨询及诊断等任务。目前,亚洲、美国及日本均有大量该类型项目在紧锣密鼓地开展。Robosoft公司的Kompaï机器人能够完成包括喂药送药等重复性工作,只要提前输入一个预设时间即可。Kompaï还能与病人互动,发现异常情况并向外部代理人发出警示等。美国的InTouch Health公司已经开发了RP-VITA型机器人,这一远程机器人可以帮助医生、护士或家人照料远方的病人或亲属。

毋庸置疑的是,这些智能辅助仪器能够提高生活质量,为有需要的人提供帮助和舒适。有了这些机器人的帮助,病人也可以优先选择在家养病。但是就目前而言,这些机器人“助理”只能作为一种额外的辅助。

一个事实是,要在机器人和人类之间建立一种“自然”的关系并非天方夜谭。这样看来,如果我们把年迈的父母全权委托给一个专门设计用来逗人笑的名叫Kobian的机器人,又有什么不可接受的呢?家用机器人目前仍处于发展雏形期。其功能包括幽默耍宝、机智反应、情景认知、适应活动等等。事实上,与人类进行互动才是机器人研究的核心领域。

为了提升机器人的社会属性,可能最有效的方法是将真实学习方法应用于机器人。机器人要有能力从主人身上学习,并有普遍认知能力,轻易地辨认且发现附近环境中的物体及目标。正是这一想法支撑着机器人发展。从人类发展的生物学与心理学出发,全球(尤其是欧洲)的研究团队正在分析如何向机器人研究团队提供最好的好奇心与学习能力的支持。比如说,RobotCub是一个欧洲的研究项目,正在研发的iCub机器人,大小接近一个三岁半的儿童。该机器人的设计和程序均为开放资源。

但是,要将发展心理学应用于机器人,需要深入研究,使之具有操作性。让我们再次引述巴黎高科先进技术学校David Filliat的话:“初期的灵感并非是单向的。相反,开发机器人学旨在同时巩固学习与开发理论。”

这就是当今世界个人服务机器人研究所带给我们的真正力量与收获:它来源于我们对生活知识领悟的不断提高与改善。这些机器人的普及与应用让人万众期待。与此同时,部分个人服务类人机器人已经投入了使用,服务于大学及研究机构。服务型机器人与神经科学之间的互动可以产生极大的价值。如果我们还远未达到人类所有的可能极限,机器人就能不断提高对人类模型的观察。在儿科精神领域,Aldebaran公司的机器人已经通过测试,可以照顾患有自闭症的儿童。这些患病儿童与机器互动时,比与人类交流更为放松。一些年纪较小的患者甚至在与机器人互动时表现出了之前未被发掘的天赋。在一些结果最优秀的研究中,患病儿童最终成功将注意力转向了这些护工。

不是重型装甲入侵者,不是手脚笨拙的仆人,不是令人生厌的机器,也不是摇尾乞怜的小丑——个人服务机器人已向我们展现了前所未有的一面——帮助改善我们和他人之间的关系。