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2020年歲末,美國波士頓動力公司在網(wǎng)上發(fā)布了一段極其歡樂的舞蹈視頻。人形機(jī)器人Atlas、機(jī)器狗Spot Mini、搬運(yùn)機(jī)器人Handle紛紛亮相,隨著歌曲共舞,不僅動作復(fù)雜多樣,而且富有舞蹈的韻律和美感。
機(jī)器人研究者的終極目標(biāo)是制造像人一樣既能工作,又有人的情感和思維的機(jī)器人,可以稱其為AI機(jī)器人。讓機(jī)器人像人類一樣舞蹈,翻開了機(jī)器人發(fā)展的新篇章,但實現(xiàn)機(jī)器人研究的終極目標(biāo)還有很長的路要走。不過,機(jī)器人現(xiàn)在已經(jīng)成為人類強(qiáng)有力的助手,正在為人類創(chuàng)造出巨大的物質(zhì)和精神財富。
人類創(chuàng)造和制作機(jī)器人是以滿足人的需求為目的,所以機(jī)器人的功能是幫助人和代替人工作和勞動。這是機(jī)器人最初的功能。現(xiàn)在,機(jī)器人能做的事情越來越多,不僅能跳舞,還能寫詩、寫文章、繪畫、作曲……未來,人類還可能創(chuàng)造出可以識別環(huán)境和人群,有人類情感和思維,并能與人、環(huán)境和諧共處的機(jī)器人,這是機(jī)器人的最高層次。但是,今天的機(jī)器人只是初步達(dá)到了部分替代人類工作這一層級。
機(jī)器人(robot)一詞由捷克作家卡雷爾·恰佩克在1921年出版的《羅素姆的萬能機(jī)器人》一書中首次使用。如果把機(jī)器人當(dāng)作能幫助人工作或提供娛樂的一種工具,那么所有具有部分自動功能的機(jī)械或器物都可以算作機(jī)器人。中國史書記載最早的機(jī)器人是周穆王的能工巧匠偃師制造的伶人,不僅能歌善舞,還能與人眉目傳情。這個記載表明,約公元前900年中國人就能制造供人娛樂的機(jī)器人了。在西方,第一臺機(jī)器人(自動機(jī))是公元前400年由意大利塔倫圖姆市的阿基塔斯設(shè)計的“鴿子”。它是一架蒸汽動力的自動飛行器,其木質(zhì)結(jié)構(gòu)基于鴿子的身體結(jié)構(gòu),而且包含一套用于產(chǎn)生蒸汽的密閉鍋爐。20世紀(jì)后期,機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入人類世界的各個領(lǐng)域,如太空機(jī)器人、家庭機(jī)器人、機(jī)器人玩具、手術(shù)機(jī)器人,這些都是機(jī)器人發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)和里程碑。
波士頓動力公司的機(jī)器人研發(fā)歷程是最近10多年人類研發(fā)機(jī)器人的一個縮影。2008年,波士頓動力機(jī)器人“大狗”(Big Dog)問世?!按蠊贰彼哪_著地,高70厘米,由燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動,跑起來速度很快,但伴隨著巨大的機(jī)器轟鳴。2016年,卸下笨重的機(jī)械裝備的“大狗”蛻變?yōu)殪`活的網(wǎng)紅“小狗”(Spot Mini),它換了一身黃色的新衣服,身材變得嬌小,顯得活潑可愛,還學(xué)會了跳舞、拉卡車。除了網(wǎng)紅“小狗”,波士頓動力公司還有多款人形機(jī)器人,如Petman和Atlas。
Petman是仿生機(jī)器人,能維持平衡,靈活行動,會行走、彎腰、匍匐以及應(yīng)對有毒物質(zhì),它的行進(jìn)速度能達(dá)到5.1千米每小時 。除了速度快、靈活度高,Petman還能調(diào)控自身的體溫、濕度和排汗量,模擬人的生理功能。Atlas于2014年問世,那時,它只能全身纏繞著電纜笨拙地走路。后來,Atlas擺脫了電纜,學(xué)會了跳房子和后空翻。現(xiàn)在的Atlas能輕松跳上三層高臺,堪比人類的跑酷者。
機(jī)器人和機(jī)器狗的舞蹈水平也在逐年提高。2018年,Spot Mini模仿人類太空步的舞蹈已經(jīng)令人驚嘆。現(xiàn)在,在最新發(fā)布的視頻中,Atlas表現(xiàn)出更復(fù)雜和流暢的舞蹈動作—奔跑、跳躍、拖曳和旋轉(zhuǎn),還可以毫不費(fèi)力地單腳站立,扭擺身體,跳出“鬼步舞”。Spot Mini還可以跳芭蕾,能模仿女演員腳尖點(diǎn)地的小碎步和優(yōu)美的天鵝頸。視頻中還有最新的機(jī)器人Handle的舞蹈首秀。
但是,這些機(jī)器人都還沒有進(jìn)入機(jī)器人的下一階段,即AI機(jī)器人??梢哉f,AI機(jī)器人就是機(jī)器人的2.0版,如果未來出現(xiàn)具有人的情感、推理和邏輯能力的機(jī)器人,則可以稱之為3.0版。AI機(jī)器人的特點(diǎn)是“自主化”,而過去的機(jī)器人僅能做到“自動化”。自動化是指由人編程,讓機(jī)器人按程序工作和行動。自主化則是機(jī)器人要根據(jù)環(huán)境變化采取主動行動來完成工作。
根據(jù)智能程度劃分,機(jī)器人可以分為5級,現(xiàn)在主流的機(jī)器人主要處于1~3級,4級、5級尚未進(jìn)入應(yīng)用階段。原因在于,1~3級機(jī)器人需要深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)后才能部分自主完成工作,如機(jī)器人自動配送貨物到客戶家中。4~5級的機(jī)器人能全面自主工作,并且能處理好與環(huán)境的關(guān)系、與人的互動,做出適當(dāng)?shù)膭幼?,甚至像人一樣自主完成任?wù)。
即便是能夠進(jìn)行精確手術(shù)的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人(Da Vinci),也還沒有升級到4級的水平。從1996年推出第一代Da Vinci系統(tǒng)機(jī)器人,到2017年推出第五代Da Vinci X系統(tǒng)機(jī)器人,該系列機(jī)器人在靈活度、精準(zhǔn)度、成像清晰度等方面有了顯著提高,并且添加了聲音系統(tǒng)、鐳射引導(dǎo)系統(tǒng)以及輕量級內(nèi)窺鏡等新功能。利用機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)可以使手術(shù)精確度大大增加,病人創(chuàng)口小,術(shù)后恢復(fù)快,愈合好。該機(jī)器人拓寬了醫(yī)生的視野,能減少醫(yī)生的手部顫動,機(jī)器人“內(nèi)腕”比腹腔鏡更為靈活,能以不同角度在靶器官周圍操作,使手術(shù)更完美。但是,如果在手術(shù)中遇到特殊情況,如大出血,就需要機(jī)器人進(jìn)行自主選擇,是止血還是擴(kuò)大創(chuàng)口查明原因,是緊急搶救還是中止手術(shù)。不過,4級以上的AI機(jī)器人才能做出如此復(fù)雜的決策。目前,在實際應(yīng)用中如果遇到特殊情況,還是要交給臨床經(jīng)驗豐富的醫(yī)生處理。
機(jī)器人最難達(dá)到的境界是完全自主化的5級,可以代替人做分析判斷和決策,甚至可能有人類的情感。但是,在可以看到的未來這幾乎是不可能的。5級機(jī)器人需要完全理解和掌握人類社會的倫理、法律規(guī)則,同時還要在人類為機(jī)器人制定的法則下工作,因此會無所適從。
自動駕駛汽車達(dá)到5級自動駕駛后可能面臨“電車難題”—不改變行駛車道會壓死5人,進(jìn)入另一條車道會壓死2人,人類駕駛員都難以應(yīng)對這種局面,更何況自動駕駛汽車。其他機(jī)器人同樣可能面臨這樣的兩難選擇,尤其是充當(dāng)武器的機(jī)器人,甚至難以遵守阿西莫夫的機(jī)器人法則。該法則包括:第零法則,機(jī)器人不得傷害整體人類,或坐視整體人類受到傷害;第一法則,除非違背第零法則,否則機(jī)器人不得傷害人類,或坐視人類受到傷害;第二法則,機(jī)器人必須服從人類命令,除非命令與第零或第一法則發(fā)生沖突;第三法則,在不違背第零、第一或第二法則之下,機(jī)器人可以保護(hù)自己。
當(dāng)機(jī)器人要?dú)⑺罃撤降膶⑹繒r,機(jī)器人會因第零和第一法則而拒絕殺人。如果想讓機(jī)器人遵從殺人指令,就不能在程序中寫入機(jī)器人法則。顯然,這樣的機(jī)器人就不是AI機(jī)器人,更不可能識別敵軍、友軍和自家人。當(dāng)機(jī)器人在AI的引導(dǎo)下有了思想和邏輯判斷,還擁有了情感之時,是否會毀滅掉人類世界?誰都無法給出答案。因此,人類可以研發(fā)AI機(jī)器人,但最終還是要研發(fā)出人類可以控制的機(jī)器人,這才是機(jī)器人研發(fā)的終極目標(biāo)。