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人類該如何跟機器人這個自然界中的新物種相

2019-08-06 0人讀過

   8:52:59

  機器人将成為下一個重要的産業,這是比爾·蓋茨在十幾年前就做了預測的。 雖然機器人在科幻電影裡早就出現,但是在機器人開始研發的階段,大部分是把用于工業自動化的“機器手”叫做機器人,例如在汽車工業裡的車輛自動裝配生産線。

  真正“類似于人”的機器人(或叫“人形機器人”),直到最近幾年才引起廣泛議論。這是因為随着智能、智能硬件研發的迅猛發展,通信技術、半導體芯片、軟件、人工智能、視頻技術、傳感器技術的飛速進步,給“人形機器人”的誕生及産業化奠定了紮實的基礎。

  機器人技術正在快速發展

  讓我們回顧一下20世紀發展起來的制造業“批量生産”方法,即通過具備各種工具和機器的工廠,大量生産一模一樣的某個産品。

  開始的時候,這些機器都是需要人來操作的“笨”機器。但是到後來出現了計算機之後,情況就發生了變化。這給人們帶來了新的機會,可以把機器變得“聰明”起來,可以按照人們的要求編制程序,來完成各種各樣繁雜的任務,也可以完成小批量定制化生産。20世紀60年代之後,這樣的數控機床或者是工業機器人,在大型工廠的流水線上得到了廣泛應用。

  按照統計數據,目前全球大概有150萬台這樣的工業機器人,到2017年底可達到200萬台。這些工業機器人可以幫助企業流水線裝配汽車或電子産品、在車間和倉庫搬運物品、幫助醫生做外科手術等等。它們可以工作于人類不能适應的環境中,大大解放了勞動力。

  機器人如果用到了家裡,它将不光像現在已經商品化的掃地機器人這麼簡單,而會發揮更多的為人服務作用。我們需要把機器人提升到具有情感的級别,做到與機器人更通暢的溝通和交流。例如,在工廠裡的機器人隻需與産品打交道,“一心一意”完成單個任務就完了;而在家裡的機器人,則需要随時與人打交道、随時響應人的需求。

  日本研究機器人專業的教授莫裡,在20世紀70年代就已經發現,機器人的外形不能像一部冷冰冰的機器或者一部設備,要做得盡可能像人,才會使人感到有親切感。這就首先需要我們用硬件給它做個頭、會移動的雙腳、手臂。

  很大的挑戰是如何讓一個人形機器人能夠很穩定地走路、走樓梯、像人那樣奔跑,甚至超過人,比如爬上完全垂直的牆面或栅欄,或者立定一跳就可彈跳到屋頂上。這需要給機器人裝上一個傳感器陣列,它能持續地測量機器人身上部件的方向和移動。也需要實時讀出和處理這些傳感器所收集的數據,持續調整伺服電機,以保持所需的平衡,不至于倒下。要達到這些要求,需要非常先進的低成本、低功耗半導體芯片,低成本的精密移動傳感器,以及先進的算法和具有人工智能的語音識别和視覺識别技術。例如,美國一家公司發明了一種“推不倒”的算法,傳送至Atlas人形機器人,機器人可以靈巧地平衡,甚至你如果故意推倒它,它也可以借助協調能力驚人的雙足立刻穩定平衡。

  這幾年來,國外已經開發了許多種“開源硬件”平台,讓開發者在這個平台上進行二次開發機器人。這些平台提供了大部分人形機器人的硬件部件,可以直接從上下載源代碼,然後找台 D打印機把這些部件打印出來,最後把這些部件組裝成一個機器人。

  另一方面,人是有血有肉、有意識、有感情的動物,光外形類似還是遠遠不夠的,這就需要用到人工智能。人工智能已經研究了很多年,最近發生的“人機大戰”,谷歌公司開發的AlphaGo使用的其實就是一個人工設計的算法。對于圍棋來說,有10的 60次方的可能的下棋盤面,每下一個棋子,要從這麼多的可能性中選出“最優的”一種,如果用目前最高水準的電腦去窮舉運算的話,幾億年都算不完、選不出最優的棋子。所以目前已經開發了不少的“啟發式”算法,這種算法可以大大減少運算時間,但是運算的準确度卻不能達到100%準确。

  類似這樣的人工智能,除了用于下棋,更多用于醫藥診斷、金融貿易、法律、科學計算、玩具及各種應用軟件App等。今年 月,世界四大會計師事務所之一的德勤宣布,将人工智能引入會計、稅務、審計等工作中,代替人類閱讀合同和文件。這也是一種人工智能的新的應用。但是,使用人工智能來進行機器人的圖像識别、語音識别等,卻是最恰當不過的了。

  人形機器人需要能夠識别人的自然語言,才能與人進行交流。但這不是一件簡單的任務。20世紀90年代,研究者研發的自然語言識别算法,識别率不超過70%。一直到2012年左右,随着雲計算、大數據技術的出現,才使識别率有了新的突破,達到了9 %以上。這裡面起作用的還有一個關鍵技術,那就是“深度學習”,這可以讓電腦通過大數據自己訓練,數據越多就會訓練得越準确,識别率越高。根據專家預計,再過 年,識别率可以達到97%。

  要做一個類似人的人形機器人,還需要“人工情感”和“人工意識”。加強這兩個領域的研究,既會進一步推動“人工智能”發展,又能做成一個更高端、更接近人類、更具有人性的機器人。

  要讓機器人做到能與人類進行情感交流,要能先進行“情感識别”,理解人類情感的身體表現。人的情緒很多體現在面部表情上,面部肌肉、眼睛、鼻子等都會表達一個人的激動、懷疑、愉悅、痛苦、失望等等感情;聲音語調也是一個重要的表達。如一個人在憤怒時,聲調會大大提高且變得緊張;人的姿勢和舉止也可以反映出人的情感狀态。把這些都建成數學模型,用算法編制好程序,通過處理器的實時運算,反饋到機器人的外表并顯示出來。

  機器人的研發和發展要比我們想象的要快。它不是僅僅跟着智能硬件或者人工智能的發展而同步發展。目前,阿裡巴巴、軟銀、鴻海、谷歌等公司都已經投入巨資研發“人形機器人”。

  機器人技術需要在三個領域得到突破——機械動作、認知和思考、傳感識别。兩年前,日本軟銀發布了世界上第一台帶情感的機器人Pepper,是一個重大突破。這個身高1米21的Pepper很有意思,它可以認識家人、教英文、寫日記、唱歌、跳舞、說話、玩遊戲、變魔術,甚至還能算命。Pepper在一分鐘内就售出了1000台,可見受到了用戶極大歡迎。但是,Pepper還有很多不足,它能認識的人不超過10個,它不能搬重物、不能走樓梯,還不能掃地、做家務。它也沒有雙足,底部隻是一個裝有輪子、能 60度旋轉的盤子。

  那種接近人類的會雙足走路、會奔跑、會走樓梯、會做家務、會思考、會工作、會玩樂、有情感、會與人交流的人形機器人,預料在20 0年前後會出現在我們中間,我們可以在商場裡挑選,像買部汽車那樣買到這樣的“産品”。這種機器人有個頭、有兩個手、兩腳或4個腳。機器人可以幫助你看病,幫助你駕車,幫助你購物、取快遞、扛重物,幫助你燒飯煮菜,幫助你清掃房間、幫助照顧老人和小孩。

  人類該如何與機器人相處?

  從機器人得到的經濟效益是非常明顯的,但更重要的是對人類心理上構成的影響。人類在地球上已經存在了很久很久,并認為是這個地球上最高級、最有智慧的物種。如果把人形機器人看作是又一個具有類人智慧的新物種,那麼人類的心理上怎麼接受?這将會是很困難的。

  除了一系列涉及到社會上、心理上、經濟上的影響,還有法律上的問題。讓我們想一想,機器人的擁有者是不是需要在法律上對他的機器人的行為負責?如果不是,那麼未來的機器人如何來承擔?如果有人用刀把别人刺傷了,那麼他就要受到法律制裁;但是如果用刀把一個機器人刺傷了,是算犯了很輕的過失,還是根本就不算犯罪呢?

  有幾位寫機器人的科幻作家,曾提出過需要事先用編程方法來規範機器人的行為,不讓它作出損害人類的動作。這些虛拟的規則,有可能在未來變成現實。人類應該永遠是機器人的主人,他掌握着把機器人“打開”或者“關閉”的權利。他可以任意存取機器人的記憶(存儲器),也可以任何時候對機器人的“大腦”重新編程。

  很明顯,現在階段我們想象到的機器人,就是一個為人服務的“奴隸”。但是,當到了能夠制造那種真正有感知和認知能力、有“思想”的機器人那一天,機器人的“奴隸”角色将會發生變化。到那一天,機器人不再光是個塑料、金屬或者矽芯片組成的殼子,還會有利用生物打印、人工合成生物、自組裝納米科技而制造的生命體。未來這種制造科技将不但用于人類的醫學,還将用于制造和修理人形機器人。

  我們真的需要好好思考一下。過去的20年,我們所使用的電腦、絡設備都還隻是沒有知覺的機器,現在“智能化”、“智能硬件”的時代已經或者即将開啟,接下來的20年内,将會出現有認知和感知能力的人形機器人,機器人将具有越來越多的“人性”。機器人可以自我疊代、自我更新、自我學習、自我糾錯、自我成長。

  這種創造自主行為的機器,一定意義上是自然界産生的帶智慧的新物種。這些機器人将與我們共存,在這個地球上與我們同居,它們将變成一個“人工合成”的新公民。我們将不僅僅“擁有”智能科技,而且還得學會與這些“公民”一起生活和工作。科幻電影的場景,快要來到我們每個人面前,我們該做哪些準備呢?(原标題:人類該如何跟機器人——這個自然界中的新物種相處?)(來源:機經)

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