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探索机器人与人类关系:从形似到神似的颠覆(组图)

www.sinoca.com 2011-09-04  科技日报  [复制链接]  字体:

机器小海豹可能会让老人与其他人逐渐疏远。

  机器人是否已为我们做好了准备?

  在卡耐基梅隆大学娱乐技术中心外山上的一座山上建筑里,HERB安坐不动,仿佛陷入深思。HERB一词是家庭探索机器人管家的简称,这是由卡耐基梅隆大学与英特尔匹斯堡实验共同合作研制的,用于在未来照顾老残人士的标准型服务机器人。

  作为按家庭用品设计的机器人,HERB装配了赛格威车轮的“腿脚”以及一大堆复杂的电脑设备组成的“身体”。但与“梦”有所不同的是,HERB更近似于具备精神能力的生命体。目前,这款机器人正在通过以每秒数以万计个场景的速度对不同场景进行选择并作出正确反应的方式,来不断改进自身的性能。

  “我将其称作造梦。”HERB的制作者、卡耐基梅隆大学机器人学院教授悉达多・斯日尼瓦萨说。“这让人们直观地理解机器人事实上可以明白它们自己正在做的事。”

  传统的机器人,比如人们常见的汽车车间流水线上焊接车体的那种,能够按照预先输入的指令从事非常精确的工作,但是需要非常严格组织起来的环境。而 HERB这样的机器人,为了融入人类的生活空间,就必须感知、察觉并处理不同的陌生事物,并且移动的过程中不能与活动的人类相撞。HERB的感知系统包括安装在顶部架杆上的一台摄像机和一部激光导航设备不同于液压驱动的工业机械臂,HERB的手臂通过压强感知的电缆系统模仿了人类的肌腱功能。这种灵敏将使得HERB可以轻柔地将一位被照顾的老妇人送进浴室,而不至于发生大力把她扔出门外的事故。

  在实验室里,斯日尼瓦萨的一个学生按下了一个按钮,发出了一条拿起放在附近桌上的果汁盒的指令。HERB的激光导航设备开始旋转,制造出一幅3D的网格地图,其中标注出了周围人类和物体的坐标位置。同时,摄像机捕捉并锁定了最为接近目标――果汁盒的候选物体。机器人缓慢地靠近并抓起了盒子,并始终保持水平。最后,依照命令,它将果汁轻轻地放下。

  对于一般人来说,这种表现或许并不是那么抢眼,“当我展示这一切给我母亲看时,她竟然不能理解HERB拿杯水为什么会费那么大劲。”斯日尼瓦萨说。

  其实问题并不在于HERB本身,而在于事前输入给它的场景案例。拿杯水对于人来说确实是简单之极,我们的大脑经过几百万年的进化已经非常善于做这类事。对于那些专门从事某类事情的工业机器人同样也精通此道,但HERB超越它们的地方在于,它知道自己所要拿取的是一盒果汁,而不是一杯牛奶或一个茶杯。这种理解能力来源于大量先进的数学与计算机技术,但用斯日尼瓦萨的话说,一切最终归结为:“它能够将输入的信息,在自身预先存储的关于外部世界的场景语境中进行智能分析。”

  当HERB遇到新的物体时,先前学习的规则会指导具备压力感应功能的手臂的行动。这个物体有把手吗?会打碎么?斯日尼瓦萨按照人类的行为特征设计了HERB的手臂。比如在酒吧里,他观察到酒保用一种违反直觉的神秘手法来进行调酒,便将其简化为运算法则。如今HERB的指令系统里就有这一招。

  当然,HERB正在探索的世界,是可控的实验环境。让它具备在真实的人类生活中发挥作用依然要面对许多困难挑战。

  而HERB还有一个车铃铛似的号角,以告知人们它在靠近。如果屋子实在太过于凌乱和拥挤,它就会选择最安全的行为方式――站在那儿,对着所有人不停按喇叭。

石黑浩(左)和他的硅胶替身

  若当我们都不能理解自己时……

  以上之策略在实验室里确实有效,但是换成办公室里就不一定奏效。人类可以做出许多无法用词汇来表达的无意识行动,比如我们会小心地绕过挡在前进路上的人,还能明白自己正在侵入他人的私人空间――而这种事无法用数字上的距离来表达。

  卡耐基梅隆大学的研究者们知道大众也希望机器人能够做到这一点。它们如果做不到或做出傻事,人们通常不愿意去原谅。

  卡耐基梅隆大学另一款研发中的零食机器人就是个例子。它被设计用来在计算机学院的人群中散发零食,但经常出现送错货或者找错钱的事儿。

  当然,如果机器人能够提前告知人们它会出错或者学会道歉的话,多数人们也是比较宽容的。但是问题在于人类自己有许多它们理解不了的奇怪举止。“监控显示,有时候人们会偷零食。”机器人的设计者说。

  与其他社会机器人一样,零食机器人也是个可爱的家伙。它四英尺半高,卡通风格容貌的脑袋让它勉强还像个人。由于人们对它的期望值就没放太高,这避免了它掉入所谓“诡异之谷”的困境。

  而所谓“诡异之谷”,是日本机器人研发的先驱森昌弘于40多年前提出的概念,意思是一般说来,人们都会非常肯定地认为机器人应当具备人类的外观面貌,但森昌弘观察到,当机器人越来越栩栩如生的时候,这种“与人近似”的期望就会迅速转变为排斥。

  虽说,大部分的机器人学家并不愿走到那种极端的地步,但是依然有人提醒说,如果人们愿意接受机器人发展到和真人一样的地步,“诡异之谷”则是一个必须经历和度过的阶段。

  而推动“梦”这款机器人穿过“诡异之谷”的人,正是无畏的机器人专家石黑浩。他长期观察机器人领域的改进创新,研究仿真机器人电子元件的相互作用。去年他就研制出了包括以一位留着山羊胡子和短发茬微笑的丹麦教授为原型的逼真机器人,以及一个和婴儿般大小的思科网真手机机器人Elfoid。后者一旦经过改良,人们就能够通过它来与同样适用Elfoid的朋友聊天,在这个过程中,机器人会模仿你做的动作。

  而石黑浩最“雷人”的作品,还当属他最近研制出的以他自己为原型造的Geminoid型号。人们如果造访他位于日本京都的ATR智能机器人和通讯研究所的实验室时,他和他的复制品都一袭黑衣。机器人坐在制作者后面的椅子上,留着一模一样的黑色头发,同样是拥有一张愁云密布的脸。

  石黑浩打趣说,自己在两小时车程外的大阪大学也担任教职。有了这个硅胶替身,自己就可以同时出现在两个地方。通过安装在机器人面部的动作捕捉感应器,石黑浩就可以一边通过网络操作机器人与京都研究所的同事们交流,自己则在大阪的教室里上课。

  与其他机器人领域的先驱者一样,石黑浩不仅乐于在技术层面推动机器人的进步,更意欲获得哲学上的解释。他的机器人像是测试风速的气球或者不完美的镜子,通过这些越来越逼真的作品折射出人类根本上的属性为何,并观察人们如何与机器人互动,来制造出更加可信的机器人。

  “人们倾向相信我是真实的人,而那个东西不是。”石黑浩指着自己的替身说到,随着技术的进步,这种特征上的差别实际上会越来越难以分辨。当最终真假难辨的时候,在意与之交流的是不是真人还有什么意义么?对于自己的替身,他表示最佳的用途,是送到自己远方母亲的身边,因为自己很少回去探望。

  “你母亲会接受这么一个机器人?”人们这样问他。

  而石黑浩的回答是:“但这就是我自己呀。”加拿大华人网 http://www.sinoca.com/





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