人与机器人

2011年09月15日 15:06
来源：华夏地理 作者：克里斯·卡罗尔 CHRIS CARROLL

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大阪大学机器人专家石黒浩用机械打造出自己的“双胞胎兄弟”，以考察人们对极为逼真的机器人如何反应。

韩国科学技术研究院的家用机器人正忙东忙西。其中一个在做吐司，另一个穿着得体的机器人站在一旁，等着把吐司端给人类。戴棒球帽的研究员用自己的动作操控最左侧的机器人，正在测试其穿过房间的技术。

在美国佛蒙特州参与LifeNaut项目的尼克· 迈耶坐下来与机器头颅“比娜48”进行交谈。汉森机器人技术公司根据LifeNaut项目创始人之一比娜· 罗特布拉特的形象创造出这个健谈的仿人机器人，为的是探索人机嫁接的技术如何把人类引向永生。

某人向笔记本电脑中键入一条指令，Actroid-DER随即打了个冷战似地挺直身体，一面发出嘶嘶的气流声。压缩空气在硅胶皮肤下流动，触发传动装置，令她抬起手臂，扬起嘴角，露出矜持一笑。她站在固定的平台上，导电的线管从脚踝内连接至脚下的底座。她环视房间，表情泰然自若，然后眨了眨眼睛，把脸转向我。我不禁与她——不，是“ 它”木然的眼光对视。“你不敢相信我是个机器人吧？”她问道，“我看起来就跟人类一样，是不是？”

很遗憾，她那照本宣科式的发言却让我看到她不像人类的一面。由日本Kokoro公司研发的Actroid-DER机器人可供出租，在企业活动中担任颇具未来感的代言人——大家公认这一角色不需要什么丰富的性格与内涵。

然而，尽管对其进行研发花了25万美元的资金，但她那类似抽搐的动作却毫无优雅可言，僵硬的面部表情让她可爱的脸庞多了一抹略带神经质的色彩。而且，说话间隙她就像睡过去了一样，仿佛她身体里除了电流，还摄入了什么更加强劲的药物。

同属Actroid系列的其他性能更先进的机器人忙于在各地科技展上巡演，而这一个却被送到美国匹兹堡的卡内基梅隆大学进行改造，以便让她更似人形，起码该院校娱乐科技中心的五名研究生是抱着这样的愿望。学校给了他们一学期（15周）的时间，让他们把这个女机器人改造得更像个女性，而不是一副机器的模样。他们的第一步行动是，把她重新命名为优米——日语中“梦幻”之意。

“Kokoro公司为她打造出逼真的外表，但仅仅这样还不够。”优米计划负责人之一学生克里斯蒂娜· 巴恩斯说道，“我们要做的是，把重点从仿真转移到以假乱真。”

Actroid系列属于新一代机器人，科学家设计出这些人工智能产品，为的并不是让它们发挥程序化工业机器的作用，而是让它们成为自主性越来越强的工作者，在我们的家庭、学校和办公室里肩负起原先仅由人类担当的使命。这支先锋部队的带头兵是满地跑着清理地毯的智能吸尘器，以及能够遵照指令坐起、打滚但永远不会弄脏地面的电子宠物。更高级的机器人可能即将诞生，它们将为我们做饭、叠衣，甚至帮着带孩子、照料老人，而我们只需利用电脑远程监控即可。

“五到十年内，机器人将在人类环境中执行日常工作。” 卡内基梅隆大学机器人学教授里德·西蒙斯称。

这样的前景引发如潮疑问：我们希望把人类日常职能中的多少下放给机器去执行？它们应该是何模样？我们是希望让优米一样的机器人在厨房里忙活，还是挂在瓷砖上的机械臂干活更利落，而且不会让我们毛骨悚然？机器人革命将对人类之间的沟通方式产生怎样的改变？日本研发了一只惹人喜爱的机器小海豹，用于在老人院中提供娱乐消遣，但却招来多方非议，说它会导致老人们拒绝与外界交流。人们对未来的保姆机器人也表达了类似的担忧。自然，对于时刻向人类敞开胸怀的性爱机器人，科学家的研发进程也踌躇不前。去年，新泽西州一家公司推出一种会说话、有触觉的机器人“伴侣”，导致人们有可能在另一种人类行为上也与他人隔绝。

简而言之：对于机器人的到来，我们有没有做好准备？而它们能满足我们的需求吗？

从娱乐科技中心往山上走大约一公里处有座建筑，HERB正静坐其中，陷入冥想。“HERB”是“家庭探索机器人管家”（Home Exploring RoboticButler）的英文首字母缩写，由卡内基梅隆大学与英特尔匹兹堡实验室合作研发，是服务型机器人的样本机，或许在不久的将来即可担当照料老人和残疾人的职责。HERB一副家用电器的模样，以轮为腿，身体由多台电脑组成。但与外表靓丽的优米不同的是，HERB有着与人类更加接近的精神世界，如今它正通过在“脑”中浏览各种假定场景来处理内存中的各种物体图像，从而改善性能，浏览速度可达每秒上万幅。

“我把这种行为称作梦游，”HERB之父——卡内基梅隆大学机器人学院教授西达尔塔· 斯里尼瓦萨说，“这样解释有助于人们直观地理解，机器人实际上是在设想自己正从事某种行为。”

传统意义上的机器人，比如对车架进行点焊的机械装置，在设定程序以后可完成一系列精准度高的任务，但严格限于特定的环境中。在人类空间里活动时，HERB这样的机器人需要对陌生物体进行感知与处理，还要避免与同样处于活动状态的人类相撞。HERB的感知系统由一个摄像头和一台装在机械臂上的激光导航仪构成。（“我们倾向于把HERB想象成男性的‘他’，”斯里尼瓦萨说，“可能因为大多数管家都是男性，而且他看着也挺壮实的。”）与工业上使用的液压机械臂不同，HERB的手臂是由线缆构成的压力传感系统驱动的，这些线缆类似于人类的肌腱。要想让机器人搀扶鳏寡老人上卫生间，而不至于把老人家直接抛射进去，这样的系统便必不可少。

实验室里，斯里尼瓦萨的一名学生轻叩按钮，向HERB发出指令，命他从旁边桌子上拿起一盒果汁。HREB用激光扫描四周环境，建起三维网格对周围的人和物进行定位，然后用摄像头锁定某个可能是目标果汁盒的物体。他缓慢伸出手臂，抓住果汁盒，同时保持盒口向上。然后，他又奉命把盒子轻轻放下。对于不具备相关背景知识的人们来说，HERB的表现看起来似乎不足称道。“我展示给母亲看的时候，”斯里尼瓦萨说，“她无法理解为什么HERB拿个杯子还得想半天。”

问题不在于HERB，而在于他的前辈——人类。拿起饮料对人类来说实在是不费吹灰之力，因为他们的大脑经过数百万年进化，为的就是协调此类行动。对于专为这种动作设计的工业机器人来说，此举也是小菜一碟，但HERB这样的社交机器人与常规工业机器人之间的区别在于，他知道自己面对的物体是果汁盒，而不是茶杯或奶瓶，对于不同物品他会区别对待。HERB理解这些事物的过程涉及到大量的数学运算与计算机科学，概括来说就是，“摄取信息，然后根据他对世界的已有认识对这些信息进行智能化处理”，斯里尼瓦萨解释道。

当HERB初次面对一样新物品时，之前学到的规则便会对他的压敏手臂发出讯号：该物体有把手吗？会不会打碎或泼溅？斯里尼瓦萨根据自己对人类行为的研究来为HERB的抓握动作编程。比如，他在酒吧里观察到调酒师用一种反直觉的花式手法抓住酒瓶倒酒，于是他把这一动作简化成一套算法，如今HERB已掌握这种招式。

当然，HERB正在学习应对的世界是人工控制下的实验室环境，要想让他在真实的人类空间中发挥功用，其难度要大得多。HERB有个类似自行车的电喇叭，靠近人类时他会鸣笛示意。如果房间里拥挤繁忙，他就会采取最安全的措施——站在原地，朝大家鸣喇叭。

这种策略在实验室里可以奏效，但若是在办公室里就不行了。人类能够无意识地对各种动作进行分析应对——我们知道如何在行进中避开某人，以及在侵犯他人私人空间时有所感知。卡内基梅隆大学及其他机构的研究成果表明，人类希望社交机器人遵循同样的行为法则。如果他们不这么做，或者犯下愚蠢的错误，人类便会产生不快情绪。卡内基梅隆大学正在研发的另一遥控机器人Snackbot在计算机学院向人们出售零食，有时它会十分恼人地给错食物或者找错钱，但如果它预先告知人们自己可能会犯错，或者闯祸以后道个歉，人们会更容易原谅它。

此外它还要应付人类无常的天性。“有人从机器人那里偷零食，”Snackbot的一名研发人员说，“被我们用监视器拍到了。”

撰文：克里斯·卡罗尔 CHRIS CARROLL

摄影：马克斯·阿吉莱拉- 黑尔韦格 MAX AGUILERA-HELLWEG

翻译：陈昊