并非遙遠(yuǎn)：類人機(jī)器兵

王　浩

2004年的熱門影片《我，機(jī)器人》(《I，Robo七》)營造出一個(gè)類人機(jī)器人與它們的主人并肩工作的科幻世界。而現(xiàn)實(shí)中一些機(jī)器人專家預(yù)言；2020年，類人機(jī)器兵將會(huì)出現(xiàn)在戰(zhàn)場。時(shí)間如此迫進(jìn)近，專家預(yù)言真的會(huì)變成現(xiàn)實(shí)嗎?……

美國南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)副教授——斯蒂芬·沙爾表示：“未來，直立行走機(jī)器人會(huì)在民用和軍用領(lǐng)域發(fā)揮作用?！彼陉戃娍萍紩?huì)議上還曾說過：“我們有能力在一定程度上創(chuàng)造一個(gè)人造‘人，我認(rèn)為類人機(jī)器人是朝這個(gè)方向邁出的第一步。人造‘人會(huì)在世紀(jì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，雖然然它可能并不像影片里那樣‘錚亮照人?！?/p>

然而，其他專家都認(rèn)為，現(xiàn)階段人造“人”仍存在巨大的技術(shù)障礙，幾項(xiàng)可以讓機(jī)器人像人類一樣“思考”的關(guān)鍵技術(shù)，如視覺、運(yùn)動(dòng)和類型計(jì)算，還在基礎(chǔ)研究中。

發(fā)揮“優(yōu)勢”項(xiàng)目

目前，機(jī)器人可以通過編制程序來完成一些簡單任務(wù)，但對于要與人類一起工作、生活的類人機(jī)器人來說，它們需要在真實(shí)世界中運(yùn)行，而不是控制在嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室或工廠里。

對于在汽車裝配線上反復(fù)執(zhí)行同樣點(diǎn)焊工作的固定機(jī)器人來說，計(jì)算機(jī)模型可以使它們運(yùn)行良好。但如果把一個(gè)機(jī)器人放到工作或研究區(qū)域外，讓它從A點(diǎn)走到B點(diǎn)，則是另外一回事了。真實(shí)世界不可預(yù)料的事情太多了，研究者不可能為每個(gè)事件建立模型。在外部環(huán)境下，如濕滑路面、有巖石以及無數(shù)其他障礙時(shí)，這就需要機(jī)器人有一套反應(yīng)系統(tǒng)，去發(fā)現(xiàn)這些情況并能迅速做出調(diào)整。所以機(jī)器人需要“學(xué)習(xí)”并適應(yīng)無數(shù)的可能情況。

類人機(jī)器人只有在可視任務(wù)上的表現(xiàn)與人類一樣，才算達(dá)到人類行為水平。現(xiàn)代傳感器的性能比人眼強(qiáng)大，它們可以夜視以及分辨細(xì)微的色彩深淺變化，而且視野更遠(yuǎn)。工程師可以在機(jī)器人身上安裝這樣的傳感器，但前提是機(jī)器人首先要擁有感知環(huán)境、分析形勢的能力。

實(shí)際上，實(shí)現(xiàn)這些的技術(shù)障礙并沒有想像中那么難，例如，一個(gè)機(jī)器人沿公路或城市道路行走將會(huì)遭遇的事件對象的數(shù)量并不是無窮的。弗吉尼亞洲喬治梅森大學(xué)的阿爾布斯說，“這個(gè)數(shù)量非常有限，起碼從計(jì)算機(jī)科學(xué)的觀點(diǎn)來看，大概有1萬件左右的事件對象需要被識(shí)別，其他技能也需要類似的數(shù)量。但對于計(jì)算機(jī)來說，1萬個(gè)事件根本算不上什么?！?/p>

對人類大腦進(jìn)行研究或逆向工程(reverse engineering)的嘗試會(huì)給機(jī)器人專家?guī)盱`感，它將使專家們創(chuàng)造出先進(jìn)的模型，將會(huì)加速研制與人類一起工作的協(xié)調(diào)型類人機(jī)器人的研究進(jìn)程。其是本世紀(jì)的重要挑戰(zhàn)之一，科學(xué)家們正在進(jìn)行不懈的努力，不久將會(huì)有很大的進(jìn)展。美國國家工程學(xué)會(huì)率先迎接了這項(xiàng)“重大挑戰(zhàn)”。

除此之外，超級(jí)電腩正接近人類大腦的“思維”能力，其研究的神經(jīng)系統(tǒng)模型將會(huì)使計(jì)算機(jī)具有能夠感知、思考、計(jì)劃和行動(dòng)的能力。阿爾布斯預(yù)測，在20年內(nèi)，桌面型計(jì)算機(jī)將能夠達(dá)到人類的行為水平。有資料顯示，神經(jīng)系統(tǒng)模型還有許多其他應(yīng)用領(lǐng)域，包括為視力或聽力受損的人移植人造視網(wǎng)膜或人造耳耳、為有行動(dòng)障礙的人安裝義肢等。

認(rèn)識(shí)“不足”領(lǐng)域

目前，對機(jī)器人“自主學(xué)習(xí)”項(xiàng)目的研究尚不夠。不過美國國防高級(jí)研究計(jì)劃的“小狗”(Little Dog)項(xiàng)目是個(gè)例外?！靶」贰笔且粋€(gè)四足機(jī)器

它由研究如何使機(jī)器人獨(dú)立穿越崎嶇地形的波士頓動(dòng)力公司制造。公司的介紹材料表明，設(shè)計(jì)它是為了“探索發(fā)動(dòng)機(jī)原理、動(dòng)態(tài)控制、環(huán)境感知和崎嶇地形進(jìn)行技術(shù)之間的基本關(guān)系?！背恕白灾鲗W(xué)習(xí)”目前在研發(fā)中被忽略外，動(dòng)力供應(yīng)是另一個(gè)較少受到關(guān)注的領(lǐng)域。怎樣才能讓模仿人類行動(dòng)的機(jī)器人攜帶足夠的能量?沙爾說，科技還沒先進(jìn)到可以脫離實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的程度，而這方面正是當(dāng)下的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。人類肌肉的激發(fā)機(jī)制與能量功效并無相似性，可能的解決辦法是采用被動(dòng)彈簧組件，在機(jī)器人行動(dòng)時(shí)可以存儲(chǔ)和釋放能量，但當(dāng)前還沒有哪種機(jī)械裝置在性能上接近人類或動(dòng)物的肌肉組織。從波士頃動(dòng)力公司介紹的“小狗”機(jī)器人的材料了解到：這個(gè)不到0.3m高的“小狗”也只有大約30分鐘的電池能量。阿爾布斯說，人類肌肉的機(jī)理“比現(xiàn)在所能設(shè)想的任何事物都復(fù)雜”。

并非遙不可及

認(rèn)識(shí)到研制進(jìn)程中的不足與優(yōu)勢，揚(yáng)長避短后，我們相信未來出現(xiàn)類人機(jī)器人將不再是遙不可及的事情。

但對于何時(shí)類人機(jī)器兵將會(huì)出現(xiàn)在戰(zhàn)場上的問題，涉及軍事機(jī)器人講究技術(shù)的科學(xué)家們一般表示會(huì)在2020年，官員們的看法則是2025年。

當(dāng)機(jī)器兵真的出現(xiàn)時(shí)，它們可能并不會(huì)取代戰(zhàn)場上真正的士兵，或者像士兵一樣使用武器開火。士兵與機(jī)器兵之間將更像是一種類似于執(zhí)法官員與他的警犬之間的協(xié)助關(guān)系。

屆時(shí)，達(dá)到人類行為能力水平的智能武器系統(tǒng)(類人機(jī)器人)將會(huì)超越人控系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈儾恍枰燥垺⑺X或者上廁所；它們在訓(xùn)練方面也將花費(fèi)很少，只需訓(xùn)練其中一兩個(gè)，就可以將程序下載，安裝到其他機(jī)器人上；它們可以儲(chǔ)存在箱子里并放到貨船等運(yùn)輸工具上，就像其他武器裝備一樣，需要的時(shí)候就可以拿出來。最重要的是，有它們唯，士兵們就能遠(yuǎn)離傷害，因?yàn)槲ｋU(xiǎn)地帶的任務(wù)完全指揮類人機(jī)器人執(zhí)行就可以了。而且，類人機(jī)器人將有可能在許多方面使戰(zhàn)爭形式發(fā)生革命性變化。

當(dāng)然，在影片《我，機(jī)器人》中，有機(jī)器人野性大發(fā)并襲擊人類的情節(jié)，希望這一部分永遠(yuǎn)是科幻小說，而不是科學(xué)現(xiàn)實(shí)。

編輯／張麗霞