你的機(jī)器人伙伴：要寶寶還是要萌寵？

劉楠

機(jī)器人與人的最大差別是沒有意識

“Hey Miro，Hey Miro！”Tony Prescott教授一邊拍手一邊大聲“呵斥”著眼前這個(gè)小家伙。只見，原本正爬向主人的小東西立馬停了下來，背上指示燈的顏色瞬間由藍(lán)色變成了紅色，發(fā)出的聲音也由“求撫摸”的開心哼哼聲變成了“別惹我”的低沉嗚嗚聲，灰溜溜地跑到角落里去了。

這個(gè)爬行機(jī)器人叫做Miro，是由謝菲爾德機(jī)器人研究中心研發(fā)的一款仿生伴侶機(jī)器人。謝菲爾德機(jī)器人研究中心是一個(gè)跨機(jī)構(gòu)的機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)，有150位研究人員專門做認(rèn)知神經(jīng)學(xué)的研究。在實(shí)驗(yàn)室里，到處都是“機(jī)關(guān)”，你觸摸的桌子和坐了一會兒的椅子，都可能會跟你講話。在過去的4年時(shí)間里，該實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了輔助殘疾人、搜索救援等用處的輔助智能機(jī)器人。除此之外，他們還考慮如何發(fā)展新的技術(shù)，如何構(gòu)建模仿動物和人類大腦工作方式的機(jī)器人。

Tony Prescott教授是謝菲爾德機(jī)器人研究中心的主任，在機(jī)器人領(lǐng)域有超過25年的研究經(jīng)驗(yàn)。他是一位有心理學(xué)背景的認(rèn)知神經(jīng)學(xué)教授，其轉(zhuǎn)向研究人工智能的初衷就是希望能更好的理解人類的心理。在他看來，其所研究的領(lǐng)域并不是人工智能，而是合成心理學(xué)，是以合成人工系統(tǒng)的方式來模仿動物和人的思維方式。

Prescott教授認(rèn)為，機(jī)器人與人的最大差別是沒有意識。形成自我意識有三個(gè)重要方面，一是要認(rèn)識到自我，二是要認(rèn)識到過去與未來，三是要認(rèn)識到周圍其他事物的存在。

在現(xiàn)實(shí)中，機(jī)器人在解決問題時(shí)并不能像人類一樣清楚地知道如何手腳并用，只能通過具體指令完成具體事情。而即使是相同的目標(biāo)事件，由于周圍環(huán)境不盡相同，指令也需要有相應(yīng)的變化。很多時(shí)候，人類希望機(jī)器人做一些事情，但是又不希望每次都必須具體地告訴機(jī)器人如何完成這件事情。人類希望機(jī)器人有自主學(xué)習(xí)的能力，通過經(jīng)驗(yàn)不斷地學(xué)習(xí)，通過模仿人類不斷地學(xué)習(xí)。

在電影《星際穿越》中，逗比的TARS和沉穩(wěn)的CASE這兩個(gè)智能機(jī)器人在宇宙飛行中幫了大忙。TARS能在宇航員對話的時(shí)候插個(gè)笑話進(jìn)來，CASE能在宇航員需要幫忙的時(shí)候給出靠譜的解決方案。他們記得之前發(fā)生的糗事，互相調(diào)侃；也能推測某些情況下會發(fā)生什么恐怖狀況，互相提醒。這顯然是目前人們能夠想到的最理想的人工智能機(jī)器人。

Prescott教授一直考慮的就是，如何讓機(jī)器人擁有意識并能獨(dú)立決策。目前，為iCub人形機(jī)器人研究自傳式記憶是他的研究方向之一。

iCub：我只是個(gè)寶寶

iCub（cub是 Cognitive Universal Body的縮寫）是目前世界上最先進(jìn)的機(jī)器人之一，是由意法半導(dǎo)體公司和意大利理工學(xué)院合作研發(fā)的開源認(rèn)知類人工智能機(jī)器人，同時(shí)也是歐洲RobotCub項(xiàng)目的一部分。經(jīng)過 5 年多的開發(fā)和數(shù)百萬英鎊的投入，全世界現(xiàn)在共有30個(gè)iCub機(jī)器人，分布在世界各地的實(shí)驗(yàn)室里。

在《衛(wèi)報(bào)》對謝菲爾德機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的一次采訪中有這樣的描述：iCub是一款嬰兒大小的人形機(jī)器人，有一對天真的大眼睛和可以張合的眼瞼。它擁有視覺、聽覺和觸覺以及本體感受，四肢活動范圍可達(dá)53度，可以抓東西、捉迷藏，甚至還會跟著音樂跳舞。

當(dāng)人伸出手摸它的時(shí)候，它胸前的顯示器會顯示觸摸的位置和力度，他會用非常逼真的聲音對人說：“我喜歡你這樣摸我，可以再摸一次嗎？”iCub還在初級學(xué)習(xí)階段，平時(shí)表情會非常嚴(yán)肅，當(dāng)它完成一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的時(shí)候就會露出笑容，有點(diǎn)像一個(gè)真正的三歲孩子。

在謝菲爾德機(jī)器人研究中心的實(shí)驗(yàn)室里，Prescott教授和他的同事們使用了神經(jīng)機(jī)器人的方法。iCub的頭上裝有一個(gè)以大腦認(rèn)知結(jié)構(gòu)為模型建立起來的控制系統(tǒng)，可以像人類一樣“思考”，并從周邊的世界中學(xué)習(xí)。

iCub內(nèi)部的“身體圖式”可以將其自身的物理部件和身體姿勢聯(lián)系起來，研究人員賦予其自行解決的能力，讓它進(jìn)行一些微小的隨機(jī)運(yùn)動，并在觀察行為的結(jié)果中學(xué)習(xí)。而要建立一個(gè)模擬人類的生態(tài)自我，關(guān)鍵在于讓機(jī)器人意識到自己的身體如何與世界互動。里昂法國國家健康醫(yī)療研究所的Peter Dominey研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算技術(shù)，以一種特殊的方式編碼iCub與物件和他人的互動，這樣可以讓它更清楚地理解和當(dāng)下情景的聯(lián)系。

目前謝菲爾德機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室與他們合作以創(chuàng)建一個(gè)神經(jīng)機(jī)器人版本，這將直接模擬大腦各區(qū)的處理過程，例如創(chuàng)造人類自我記憶方面發(fā)揮作用海馬區(qū)，有助于機(jī)器人形成自我記憶。

Miro：我其實(shí)是個(gè)萌寵

Prescott教授目前另一個(gè)主要的研究方向是仿生伴侶機(jī)器人，讓機(jī)器人幫助人類來解決社會和生活問題。如今，人口老齡化問題已經(jīng)成為全球面臨的一大挑戰(zhàn)，老年人在精神層面和心理層面都有一些問題，而如何幫助這些老年人過上獨(dú)立的生活是Prescott教授研究仿生伴侶機(jī)器人的主要目的。

但是，現(xiàn)階段主流機(jī)器人的形體都比較大，而且不能感知周圍的環(huán)境，只能程序化的通過指令來完成具體的目標(biāo)，如果人距離他們太近的話，有些動作可能會對人有危險(xiǎn)。所以，陪伴機(jī)器人就從類似寵物的小型機(jī)器人開始。

Miro就是這樣一款仿生陪伴機(jī)器人。仔細(xì)來看，這個(gè)叫做Miro的小家伙并不像某一個(gè)具體的動物。它有一雙兔子的耳朵，有一張狗狗的臉，外殼是魷魚的顏色，四肢像蹄子一樣，簡直就是傳說中的“四不像”。

“它有很多貓狗等小寵物的特性，但我們不想讓它成為某一種特定的動物，我們希望它是很多種動物的組合。”Prescott教授介紹說。

Miro的全身置入了 13 個(gè)馬達(dá)，可以跟真實(shí)的動物一樣靈活移動。頸部能上下左右轉(zhuǎn)動，尾巴也會上下擺動表達(dá)情緒，耳朵也會彎曲扭動；其兩只眼睛都有攝像機(jī)，能看見具體物象，也能判斷距離位置；兩只耳朵都置有麥克風(fēng)，能聽見聲音，也會轉(zhuǎn)向聲音來源并做出反應(yīng)。

它的體內(nèi)置有三顆電腦芯片，一顆置于身體類似脊椎用途，另外兩顆置于頭部，但目前只有以仿生技術(shù)模擬動物中腦部分的芯片，還缺少人工智能功能芯片。目前它主要是通過對聲音和視覺進(jìn)行識別然后采取反應(yīng)，因此其行為不可預(yù)測。它能夠找到聲音和動作的來源，并朝著對應(yīng)的方向移動。文章開頭提到教授拍手并叫它的名字，所以它會朝著教授移動。

盡管有一副機(jī)器四不像的外表，Miro的情緒卻非常擬人化，能通過對外界環(huán)境和語言的判斷來表達(dá)自己的心情。在它情緒低落時(shí)，面部和身體上的指示燈會顯示紅色；當(dāng)它心情轉(zhuǎn)為愉快時(shí)，面部和身體上的指示燈就會變成藍(lán)色。由于之前的經(jīng)驗(yàn)型學(xué)習(xí)，它默認(rèn)為教授拍手并大聲喊它的名字就是在批評，所以就表現(xiàn)出情緒低落的樣子。

Miro具有感應(yīng)器，對觸覺很敏感。就像真正的寵物一樣，如果你輕輕的撫摸它的頭部和背部，它會感覺很舒服，擺動尾巴、發(fā)出叫聲、背部也會閃藍(lán)光，表現(xiàn)出非常愉悅的樣子。這就跟哺乳動物之間通過撫摸建立情感聯(lián)系一樣。所以，在它失落時(shí)，只要感受到Prescott教授的慢慢撫摸，它的心情就慢慢變好了。當(dāng)它累了就會休息充電，眼睛也會跟著閉上，就像真的在睡覺一樣。

雖然現(xiàn)在Miro可以進(jìn)行聲音識別，但是還不足以判斷相似話語在不同語境下的意義。比如，Prescott教授大聲喊它的名字，它不能判斷出是危機(jī)情況下的叫喊，還是批評性的叫喊。人們在日?；拥臅r(shí)候，是通過講話人的語音語調(diào)、面部表情和肢體語言來判斷對方的意圖。即使是同樣的話語，語音語調(diào)等不同所表達(dá)的意圖可能也不一樣。所以Miro還需要更多經(jīng)驗(yàn)型學(xué)習(xí)，來判斷不同情境下的狀況。

據(jù)Prescott教授介紹，現(xiàn)在Miro仍在科研階段，只是一個(gè)早期的研究原形。目前，它可以進(jìn)行人臉和聲音的識別，并能通過撫摸與人進(jìn)行情感上的互動。未來，會增加人工智能芯片，研究人員將教給它更多的技能，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)能力、對周圍環(huán)境的理解能力以及識別肢體語言的能力。而人類也可以像養(yǎng)寵物一樣，通過對它的獎(jiǎng)勵(lì)來培養(yǎng)它的行為。

“所說即所做”的哲學(xué)

人工智能產(chǎn)品和機(jī)器人有望在復(fù)雜的自然和社會環(huán)境中運(yùn)行，服務(wù)和伴侶機(jī)器人的發(fā)展需要人類和機(jī)器人能夠互相理解和交流。但是目前，機(jī)器人仍然不會分享他們的行為代碼，而且也不能向阻礙他們合作的用戶解釋他們的行為，如何讓機(jī)器人真正了解這個(gè)世界仍然是人工智能最大的挑戰(zhàn)。

WYSIWYD這個(gè)項(xiàng)目是Prescott教授和業(yè)界同行共同參與的一個(gè)由“歐洲第七框架規(guī)劃”資助的機(jī)器人項(xiàng)目，意思是“what you say is what you did”（所說即所做）。WYSIWYD將創(chuàng)建一個(gè)全新透明的人機(jī)交互（HRI）機(jī)制，機(jī)器人要理解自己和人類的行為，并將這些行為用一種我們稱之為機(jī)器人式“所說即所做”的、人類也可以理解的“類語言”溝通方式表達(dá)出來。

也就是說，在生物學(xué)和心理學(xué)的背景下，機(jī)器人可以根據(jù)之前與人類的互動經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)、保留相關(guān)信息，并能在其他應(yīng)用場景中恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)出來。這種溝通方式對于人機(jī)交互而言至關(guān)重要，而WYSIWYD則會使之變得更加有效。

如此看來，機(jī)器人似乎可以在某種程度上獲得“記憶”。那么，如何讓機(jī)器人獲得“自我感”呢？Prescott教授在出席騰訊WE大會時(shí)，拋出了一個(gè)聽著有些“另類”的想法。他認(rèn)為，科學(xué)和佛學(xué)都是理解人類自我的方式，希望能把中國佛教的“自我”和“無我”等概念以算法的方式“復(fù)制”到機(jī)器人里面，使之擁有自我感。

至于機(jī)器人是否真正能夠擁有獨(dú)立意志，Prescott教授告訴《時(shí)間線》雜志，機(jī)器人的目標(biāo)指令是由人類來選擇的，人類不希望機(jī)器人自己制定目標(biāo)，或者改變?nèi)祟愃O(shè)置的初始目標(biāo)，因?yàn)椴磺宄@樣的做法所帶來的結(jié)果是好是壞。