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机器人时代的来临

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online_admin 发表于 2011-8-10 12:32:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者:克里斯·卡罗尔(
Chris Carroll)

摄影:马克斯·阿奎莱拉-赫尔维格(
Max Aguilera-Hellweg)

有人在笔记本电脑里键入一条命令,伴着一声喘息,Actroid-DER一个激灵便立了起来。压缩空气在有机硅皮肤下流动,触发了传动装置,使她手臂抬起,嘴角轻扬,露出了一个娴静的微笑。她看上去神态自若,在固定的平台上站着,用眼睛移动拍摄着整个房间,管线一直往下穿过她的脚踝。她眨巴着眼,而后将脸转向我。我不禁要与她(它)那机械性的目光对视。“你奇怪我是个机器人吗?”她问道。“我看起来就像个人,不是么?”
她那预设的对话具有不幸的效果,致使我关注起她无能为力的许多方面来。Actroid-DER机器人由Kokoro公司在日本研发,她能租借出去在商务活动上担任未来派发言人模特,不可否认,这一角色无需多少深入细致的性格特点。尽管研发她投入了25万美元,她的动作仍显出一丝神经质般的粗鲁,呆板的五官给她可爱的脸蛋赋予了一种稍嫌古怪的特质。而且,她有个习惯,说着说着话似乎随时都会打起盹来,仿佛她身上还有比电更强大的力量。
当更先进的Actroid模特还在各种科技展览上巡回展出时,这一个已经被运到了匹兹堡的卡耐基梅隆大学,以求性格与人酷似。至少,这是该大学娱乐技术中心五位乐观的研究生的冀望,他们已经获得一个15周的学期用来呈现这个女性机器人,使之多几分女性的味道,少几分机器人的气息。他们先从改名入手,将机器人的名字改作“Yume”,日语是梦的意思。
“Kokoro对她的研发做到了形似,但那本身还不够,”Yume项目的联合开发人、学生克里斯汀·巴恩斯(Christine Barnes)说道。“我们所要做的是将重心从形似切换到神似上来。”
Actroid机器人属于新一代的机器人/人造生命,它们的设计目的不是用作程序驱动的工业机器,而是作为愈渐自动化的代理,能够在我们的家里、学校里和办公室里充当以前只能由人类完成的角色。这股先锋势力里最常见的就是可以快速清洁我们地毯的Roomba吸尘机器人,以及按指令能坐起能翻滚但从来不会把地毯弄成一团糟的逗人喜爱的电子宠物。更多精密复杂的机器人也许很快就会问世,它们可以为我们做饭,折叠洗过的衣服,甚至照看我们的小孩,或者照料我们年迈的父母,而我们可以在几英里外的地方借助计算机进行观察和提供支持。
“再过5到10年,机器人就会成为人类的日常伙伴,” 卡耐基梅隆大学的机器人学教授雷德·西蒙斯(Reid Simmons)憧憬道。
如此的前景引发了一系列的问题。有多少人类的日常工作是我们想要外包给机器的?它们该是个什么模样?我们想要像Yume这样的机器人在厨房里拾掇吗?或者,一个固定在厨房背板墙上的机械臂是否会做得更好又不会把我们吓跑呢?机器人革命会如何改变我们人际关系?日本开发了一个逗人喜爱的机器小海豹用来为养老中心的老人提供娱乐,结果有人指责它阻断了老人与其他人的交流。对于未来的保姆机器人,也有类似的担心流露。自然,在制造痴心浪漫的机器人方面,尝试也总是踯躅不前。去年,新泽西一家公司推出了一个会说话、有触觉的机器人“伴侣”,引发了另一种人际关系断裂的可能。
一言以蔽之:我们为机器人做好准备了吗?而它们又是否为我们准备好了呢?
从娱乐技术中心出发,往山上走一英里,便可见到一栋房子,HERB静静地坐在里面,陷入了沉思。HERB是Home Exploring Robotic Butler(家政探索机器人管家)的缩写,它是由卡耐基梅隆与Intel匹兹堡实验室联合开发的一个在不远将来可能照顾老年人和残疾人的原型服务机器人。HERB是个相貌平庸的新奇玩意,以赛格威车轮当腿,以一堆电脑作身子。但与可人的Yume不同的是,HERB有些贴近精神生活。目前,该机器人正通过遍历备选情景来提升能力,它能熟练操控存储在记忆体中的对象表示,一秒钟便能遍历数万种场景。
“我称之为做梦,”HERB的设计者、卡耐基梅隆大学机器人研究所教授西德哈萨·斯里尼瓦萨(Siddhartha Srinivasa)说道。“这有助于人们直观地理解,机器人实际上是自己在设想着做些什么。”
那种你可能发现在点焊车架的传统机器人,可以按编好的程序执行非常精确的任务序列,但它们仅仅适用于严格结构化的环境。为了与人类空间协商,诸如HERB这样的机器人需要感知并处理陌生的对象,并且移动中还不能撞到同时也在移动的人。HERB的感知系统包括一台摄像机和一个激光导航装置,它们都安装在他机械臂上方的一个支臂上。(“我们倾向于将HERB看作他,”斯里尼瓦萨解释道。“或许因为大多数管家都是男性。而且他又有几分粗壮。”)与液压工业机器人的支架形成鲜明对照的是,HERB的手臂显得灵活多了,它由类似于肌腱的电缆构成的一个压力感知系统驱动:如果想要机器人能够搀扶着老寡妇去浴室而不会将她扔出门外的话,那这是必不可少的。
在实验室里,斯里尼瓦萨的一个学生敲击一个按纽,发出指令,要HERB去拿取放在附近桌子上的果汁盒。HERB的激光器旋转起来,绘制出一张标记了附近人和对象位置的三维网格图,而摄像机锁定了目标果汁盒的一个可能位置。机器人慢慢地伸手抓住那个盒子,并保持其竖立。按照命令,他轻轻地将其放下。对于外行而言,这一成就也许看起来不值一提。“当我给我妈演示它时,”斯里尼瓦萨说,“她不能理解为何HERB去取个杯子还非得这么费劲地左思右想。”
问题不在于HERB,而在于为他所设置的先例。对人而言,取一杯饮料实在是简单得不能再简单了,他们的大脑已经进化了数百万年来精确协调完成这类任务。对于那些按程序执行特定操作的工业机器人而言,这也不是什么难事。HERB这样的社会机器人与传统的工厂机器人的差别在于,他知道对象是果汁盒而不是茶杯或者牛奶杯,因而能够区别对待。他理解的过程包含了大量的数学与计算机科学知识,不过按照斯里尼瓦萨的解释,这都可以归结为“接受信息,并在他对自己所处世界的情况已经了如指掌的背景下智能化处理信息。”

当为HERB引入新的对象时,先前学习的规则会指示他的压力感知手臂和手掌进行移动。这个对象是否有个把手?它会不会破碎或者溢出?斯里尼瓦萨通过研究人类的行为方式来编程设计HERB的抓握能力。例如,在酒吧里,他观察到调酒师使用一种匪夷所思的秘密招数来抓取和倾倒瓶子。他将这一操作简化为一个算法,现在HERB已经拥有了这项技能。
当然,HERB开始掌握的这个世界还是个受控的实验室环境。通过编程使之能在真实的人类空间里发挥作用则还面临着极为艰巨的挑战。HERB安有一个数字自行车喇叭,可以发出声音让人们知道他在接近他们;如果房间里繁忙拥挤,他会采取最安全的行动步骤,那就是简单地立定在原地,向每个人发出鸣叫。
这种策略在实验室有效,但在办公室可就没那么妙了。人类能运用大量无意识的运动范畴——我们知道如何友好地让路给别人,如何察觉自己侵犯了别人的私人空间。卡耐基梅隆大学及其他地方的研究显示,人们期望社会机器人也能够遵从相同的规则。如果他们做不到,或者是犯了愚蠢的错误,我们会觉得不舒服。Snackbot是另一个卡耐基梅隆大学在研发的移动式机器人,在计算机学院,它能接受下单并送快餐给人们。有时它会送错了快餐或者找错了钱,这可是够挠头的。如果机器人事先就自己可能犯错给出警告,或者搞砸了时能道歉,那人们就会更宽容一些。
除此之外,还有不可捉摸的人类本性需要应付。“有时人们会从机器人那儿偷快餐,”Snackbot的一位开发者说道。“我们从视频监控上看到了。”
和许多社会机器人一样,Snackbot也是个小巧可爱的家伙——4.5英尺的身高,加上那颗脑袋和卡通化的五官,无一不暗示着这是个非人类。这样不但可以降低期望值,还可以避免闯入所谓的“诡异谷”——这一术语是开拓性的日本机器人专家森政弘在40多年前提出来的。据森正弘观察,到某一点之前,我们一直对那些拥有人类外表和动作的机器人给予正面反应,但当它们酷似真人却还未达到时,那些惹人喜爱的特征又迅即变得令人反感。
尽管大多数机器人专家都认为没理由去趟这趟浑水,却还是有些人将诡异谷看作我们想要到达彼岸所必须跨越的地形,那彼岸便是一个愿景:机器人的模样、动作和举止与我们毕肖,足以再度唤起我们的共鸣而非厌恶之情。这些探索者中无可争议最大胆的当属石黑浩,他也是诡异谷女孩Yume(即Actroid-DER)的幕后推手。石黑浩管理着大量创新机器人的研发,这是一些比其他机器人更令人不安的家伙,他借此探索人与机器人交互(HRI)的关键要素。就在刚刚过去的一年里,他协助创造了一个丹麦大学教授非常逼真的复制品Geminoid DK,这个机器人有山羊胡子,有胡茬,还有迷人的微笑,以及一个“远程呈现”的手机机器人Elfoid——大小、形状与抱着的早产婴儿差不多。一旦其臻于完美,你将能够与朋友用她自己的Elfoid交谈,而她玩偶手机的附属物将模仿你的动作。
石黑浩迄今为止最臭名昭著的发明是一个早期的Geminoid模型,那是他自己的孪生机器人。当我到他位于日本京都的ATR智能机器人与通信实验室拜访他时,他们两个都是从头到脚一身黑,机器人就坐在石黑浩身后的椅子上,有着一模一样的浓密黑发和紧锁的眉头。石黑浩还在两小时路程之外的大阪大学教课,他说自己之所以打造这个有机硅类人机器人,是因为这样他便可以同时在两个地方现身,通过机器人脸部的运动捕捉传感器来控制机器人,这样他/它便能通过互联网与ATR的同事交流,尽管此时的他还留在大阪教课。与其他HRI先驱类似,石黑浩不仅只对推动技术极限感兴趣,对推动哲学极限也同样感兴趣。他的机器人是认知的测风气球【译注:测试舆论反应的试验品】,是不完美的镜子,其设计初衷是:通过创造越来越精确的逼近模型,观察我们对它们的反应,以及利用这些反应来塑造更令人信服的模型,从而揭示出人类的根本属性。
“你认为我是真的,那个不是人,”言语之间,他用手指了指他的孪生机器人。“但是这种差别随着科技进步会越来难以分辨。如果你最终区分不开,那么你是跟人交互还是跟机器交互又有何关系?”他说,他的孪生机器人的一个理想用处便是将其放置到远方他母亲家里,他很少有时间去看母亲,这样她就能有更多时间和“他”在一起了。
“为什么你母亲会接受一个机器人?”我有些疑惑。
两张脸都皱着眉头望着我。“因为那就是我自己,”其中一个说道。
要让儿子的机器人版本能像真儿子一样与母亲交互,除了完美无瑕的模仿之外,还有太多条件需要满足。我们已经见识过HERB面临的在简单人类真实环境中导航的挑战。面对变化莫测的人类心理状态和情感,其他机器人也在小心翼翼地试水。范德比尔特大学的尼兰简·萨卡(Nilanjan Sarkar)及其前同事、现在华盛顿大学的温迪·斯通(Wendy Stone)开发了一个可与自闭症儿童玩简单球类游戏的原型机器人系统。机器人通过测量孩子的心跳、出汗、注视目光及其他生理指标的细微变化来监测其情绪,如果它觉察到厌烦或恼怒的情绪,它会改变游戏规则,直到有信号表示孩子又重新产生乐趣为止。该系统还不够精细,无法对实际治疗起到复杂的语言和身体配合作用。不过它代表了迈向复制人性基准点之一的第一步:了解其他人的想法和感觉,并根据他们的反应调整你的行为。
在2007年一篇标题颇具煽动性的论文《人是什么?》里,华盛顿大学的发展心理学家彼得·卡恩(Peter Kahn)与石黑浩及其他同事一起提出了一组9个另外的心理基准点,用于衡量类人机器人的设计成就。他们强调的不是机器人的技术能力,而是人如何感知和对待它们。
不妨考虑下基准点“内在的道德价值”——是否我们认为一个机器人值得享受我们天然授予人的基本道德考量。卡恩让儿童及青少年与可爱的类人小机器人Robovie玩猜谜游戏。几轮过后,一名实验人员在轮到该Robovie猜的时候突然中断了游戏,并告诉机器人是时候去壁橱里呆着了。Robovie表示抗议,声称他未被允许参加游戏是不公平的。
“你就是个机器人嘛,没所谓的。”实验人员回应道。Robive一边继续着无望的抗议,一边滚远了。当然,我们感兴趣的不是机器人的反应(那不过是另一位研究者操控的行为罢了),而是受试的人类对象的反应。
“我们测试过的人里半数以上都说,他们赞同Robovie的话,认为把他放到壁橱里是不公平的,这就是一种道德回应,”卡恩说。
那些人,尤其是儿童,会同情一个受到不公正对待的机器人,这也许并不奇怪,毕竟,儿童对玩偶与会动的人形物体总是爱不释手。就机器人本身而言,要能做出道德判断似乎是更为遥远的目标。我们会造出拥有潜意识,拥有这无可争辩的最独特人类属性的机器人吗?
在人类道德持续经受考验的情势下,伦理观会是最直接有用的,例如,在战场上就是如此。机器人正准备在战斗中担任更为复杂的角色,采取的形式是远程控制的无人飞机和装备有机枪和榴弹的地面车辆。各国政府正在开发机器人模型,有朝一日它们能够决定自己何时该向谁开火。难以想象机器人会对错误决策的后果负责。但我们肯定希望它具备作出正确决策的能力。
在伦理机器人设计方面走得最远的研究者当属亚特兰大佐治亚理工大学的罗纳德·阿金(Ronald Arkin)。阿金说,并非战场上机器人的伦理局限,而是人类的伦理局限激发了他的工作。他引用了伊拉克的两例事件,一例是美国直升机飞行员据称干掉了受伤的对手,另一例是伏击的海军陆战队队员在哈迪萨城杀死了平民。按他的解释,也许是受到恐惧或愤怒的影响,海军陆战队队员可能“先开枪再问情况,结果造成妇女和儿童的死亡。”
在战争的喧嚣中,机器人不会受动荡不定的情感左右,因此他们在炮火下犯错的几率更小,阿金相信,它们也更不可能伤害到非战斗人员。总而言之,它们或许比人更能作出正确的伦理决策。
在阿金的系统中,机器人在决定是否开火时会获得内置到软件里的“伦理控制程序”的指导。当机器人锁定目标时,控制程序会根据交战规则和战争法则检查一整套预先编程的制约条件。例如,对于开阔战场上的一辆敌军坦克,很可能会得到开火指令;而对于有武装敌人参加的墓地葬礼则会被禁止开火,因为这有违交战规则。
第二个部件是“伦理适配程序”,这将限制机器人选择的武器。如果火力太强的武器会导致无法预料的伤害,比如一颗导弹可能炸毁坦克附近的民房,那么武器库可能被禁止使用,直到系统调整合适为止。阿金透露,这类似于有罪机器人模型。最后,通过“责任建议程序”,机器人可以接受人类评判,如果人认为机器人过于犹豫或者行事出格了,那么该部件允许他或她覆盖保守设计的伦理控制程序。阿金承认,系统还不适用于真实世界,但是他正在致力于“让军方关注这些伦理意蕴,并让国际社会思考这一问题。”
重返卡耐基梅隆大学时,这个春季学期已经到了最后一周,Yume项目团队该向娱乐技术中心的教师团揭开它所改造机器人的神秘面纱了,我也到场观看。这是一段由形似通往神似的崎岖之旅。团队的计算机程序员严林(音译)已经设计出了一个用户友好的软件界面,可以更流畅地控制Yume的动作。但是赋予女性机器人脸部识别能力、让眼神交流更加真实的尝试却还只成功了一半。她先是目不转睛地看着我,而后她的脑袋以机械性两步舞的方式摇摆。为了帮助掩盖她那不雅的举止和恍惚的眼神,团队为Yume设计了一个人物角色,这个角色就喜欢这么动作,再配上一套服装,按照项目博客的描述,Yume是一位少女,“有些哥特,有些朋克,所做的一切都是为了把你的注意力全吸引过来。”
当然她就是这副模样。但不管她那套外装如何时髦新潮(包括设计用来隐藏她僵硬的手的硕长无指手套,以及用来掩盖她无法快速闭合的嘴的黑色唇膏),衣服下面的她还是那个原来的Actroid-DER。不过,至少现在她明白了自己的位置。团队认识到了降低期望的威力,赋予了Yume一段新的对白。
“我不是人!”她坦承。“我永远都不会和你一模一样。这并没有多么糟糕。实际上,我喜欢当一个机器人。”她取得的进步打动了教师团,他们给了Yume团队一个A。
接下来的那个月,Kokoro公司的技术人员过来包装Actroid-DER,准备将她运回东京。克里斯汀·巴恩斯想把机器人留在娱乐科技中心,可她的游说未获成功,当技术人员将Yume装入箱子时,她想轻轻捧住它那颗耷拉着的脑袋,但那些人婉言谢绝了。他们随意地将Yume密封起来,她身上还穿着那套古怪时髦的服装。
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