未來家家都有機(jī)器人

比爾·蓋茨

機(jī)器人正經(jīng)歷“PC式發(fā)展”之路

我們正站在時代的節(jié)點：一個嶄新的產(chǎn)業(yè)即將崛起。若干開創(chuàng)性的新技術(shù)為這個產(chǎn)業(yè)的崛起奠定了基礎(chǔ)；幾家口碑頗佳的企業(yè)提供了極為專業(yè)的商品：一大批新公司迅速壯大，這些公司致力于制造新式玩具、為發(fā)燒友提供配件，還出售其他各種有趣的針對性、專業(yè)性很強(qiáng)的產(chǎn)品。然而，它也是一個高度分散、各自為政的行業(yè)，幾乎沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或平臺。這個行業(yè)的開發(fā)項目復(fù)雜、進(jìn)展緩慢，可投入實際應(yīng)用的成果寥若晨星。

人們可以用上面這段話來描述20世紀(jì)70年代中期的計算機(jī)行業(yè)，那時我和保羅·艾倫才剛剛創(chuàng)建微軟公司。那個年代的大型計算機(jī)體型臃腫、造價昂貴，通常是在大型公司、政府部門和其他各種機(jī)構(gòu)中用于后臺操作，支持日常運(yùn)轉(zhuǎn)。

目前機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展與30多年前的電腦行業(yè)極為相似。今天在汽車裝配線上忙碌的一線機(jī)器人，正是當(dāng)年大型計算機(jī)的翻版。機(jī)器人行業(yè)的產(chǎn)品也同樣種類繁多，如協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行外科手術(shù)的機(jī)械臂、在伊托克和阿富汗戰(zhàn)場上負(fù)責(zé)排除路邊炸彈的偵察機(jī)器人以及負(fù)責(zé)清掃地板的家用機(jī)器人，還有不少參照人、狗、恐龍的樣子制造的機(jī)器人玩具。

機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)今面臨的挑戰(zhàn)，也和30多年前電腦行業(yè)遇到的問題如出一轍：機(jī)器人制造公司沒有統(tǒng)一的操作系統(tǒng)軟件，流行的應(yīng)用程序很難在五花八門的裝置上運(yùn)行。機(jī)器人硬件的標(biāo)準(zhǔn)化工作也未開始，在一個機(jī)器人上使用的編程代碼，幾乎不可能在另一個機(jī)器人上發(fā)揮作用。如果想開發(fā)新的機(jī)器人，通常得從零開始。

雖然困難重重，但我跟涉足機(jī)器人技術(shù)的大學(xué)研究人員、實業(yè)家、發(fā)燒友，乃至高中生都談到過這方面的話題，他們那種知難而進(jìn)的激情和對未來的期許，令我不由得回想起自己的經(jīng)歷。當(dāng)年，我和保羅·艾倫一邊看著各種新技術(shù)相互融合，一邊夢想著將來有一天，家家戶戶的書桌上都擺著電腦?，F(xiàn)在，我看著多種技術(shù)發(fā)展的趨勢開始匯為一股推動機(jī)器人技術(shù)前進(jìn)的洪流，我完全能夠想象，機(jī)器人將成為我們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠帧?/p>

距離夢想有多遠(yuǎn)

制造機(jī)器人的夢想已經(jīng)延續(xù)了幾千年。形形色色的機(jī)器人在科幻故事里大行其道，不過現(xiàn)在的機(jī)器人連門和敞開的窗都很難區(qū)分開。

“機(jī)器人”這個術(shù)語是20世紀(jì)20年代捷克劇作家卡雷爾·薩佩克首創(chuàng)的，很快就流行開來。不過，打造人形機(jī)器人的夢想，卻已延續(xù)了數(shù)千年之久。早在古希臘、古羅馬的神話中，冶煉之神便開始用黃金打造機(jī)械仆人。公元1世紀(jì)，亞歷山大的赫倫設(shè)計出一些令人嘆服的自動機(jī)器，據(jù)說其中一臺還能說話。另一位科技奇才達(dá)·芬奇1495年的草稿中夾著一張制作機(jī)械騎士的草圖。這位機(jī)器人騎士能坐能站，手腳還能活動。人們認(rèn)為這應(yīng)該是第一份人形機(jī)器人的設(shè)計圖。

一個世紀(jì)以來，眾多風(fēng)靡一時的科幻作品，如艾薩克·阿西莫夫的小說《我，機(jī)器人》、電影《星球大戰(zhàn)》以及電視劇《星際迷航》等陸續(xù)登場，使機(jī)器人成了大眾文化中司空見慣的角色。機(jī)器人在科幻世界中如此大行其道，表明公眾也認(rèn)同，有朝一日機(jī)器人將會融入我們的日常生活，但想要達(dá)到科幻作品中的水平，還有很長的路要走。

要想讓電腦和機(jī)器人感知周圍的情況，并作出迅速準(zhǔn)確的反應(yīng)，難度之大遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎人們的預(yù)期，這成了科幻與現(xiàn)實之間存在巨大差異的主要原因。不過，研究人員已經(jīng)逐漸摸索出解決辦法。擁有超強(qiáng)處理能力的電腦日益普及，將為研究者排憂解難。

20世紀(jì)70年代，一兆赫處理能力的成本超過7000美元，今天卻只值幾美分；一兆比特的存儲容量，也經(jīng)歷了類似的價格暴跌。有了如此廉價的計算能力和存儲能力，科學(xué)家就能動用大量電腦資源，踢走那些阻礙機(jī)器人進(jìn)入現(xiàn)實世界的絆腳石。

開發(fā)機(jī)器人的另一個障礙是硬件設(shè)備的成本過高，如傳感器、電機(jī)和伺服裝置等都價值不菲，不過目前這些器件的售價也在迅速下降。現(xiàn)在，機(jī)器人設(shè)計師不用花費(fèi)太多，就能為機(jī)器人配備各種功能強(qiáng)大的傳感器。在電腦處理能力和存儲容量突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上，這些新加入的傳感器件將使機(jī)器人如虎添翼。今天的機(jī)器人已經(jīng)可以承擔(dān)某些具有相當(dāng)難度的工作，如打掃房間、協(xié)助排除路邊炸彈等，而在僅僅幾年以前，市面上出售的機(jī)器人根本不可能完成這些任務(wù)。

機(jī)器人將改變時代

機(jī)器人將成為由PG控制的外接設(shè)備。它們的樣子也許會離我們的科幻故事越來越遠(yuǎn)，但樣子并不重要，重要的是，它們帶給我們的改變絲毫不遜于PC過去30多年來的影響。

機(jī)器人融入我們?nèi)粘Ｉ畹牟椒ビ卸嗫?據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟調(diào)查，2004年，全球個人機(jī)器人約有200萬臺。2008年，新增加約700萬臺機(jī)器人。

與20世紀(jì)70年代PC行業(yè)的情況相仿，我們不可能準(zhǔn)確預(yù)測出究竟哪些用途將推動這個新興行業(yè)進(jìn)入臨界狀態(tài)。不過看起來，機(jī)器人很可能在護(hù)理和陪伴老年人的工作上大展宏圖，或許還可以幫助殘疾人四處走走，并增強(qiáng)士兵、建筑工人和醫(yī)護(hù)人員的體力與耐力。

未來絕大多數(shù)機(jī)器人的外貌肯定將與C-3PO(《星球大戰(zhàn)》中那個多愁善感的人形機(jī)器人)迥然不同。實際上，隨著移動式外接設(shè)備的日益普及，我們可能越來越說不清到底什么才是機(jī)器人。這些機(jī)器人的功能高度專業(yè)化，深入千家萬戶，但外貌卻跟科幻作品中那些兩足擬人機(jī)器大相徑庭，說不定我們不會再把它們叫做機(jī)器人。不過，名字并不重要，重要的是，隨著這些裝置的價格逐漸降低，達(dá)到普通消費(fèi)者能夠承受的水平，它們極有可能使人類社會生活的方方面面——包括工作、交流、學(xué)習(xí)及娛樂等發(fā)生巨大改變，其影響之深遠(yuǎn)絲毫不遜于過去30多年間個人電腦給我們帶來的改變。

(摘自《環(huán)球科學(xué)》，本刊責(zé)任編校陳菁菁)