機(jī)器人不再冰冷

☉［美］大衛(wèi)·漢森 講述 《遇見未來》節(jié)目組 編

我小時(shí)候非常癡迷于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)，也常常驚嘆于科學(xué)技術(shù)的偉大。我喜歡看科幻小說，也經(jīng)常會想，如果有一個(gè)機(jī)器人像人一樣聰明，世界又會發(fā)生些什么呢？那時(shí)候的我16歲，于是我16歲的夢想就成了現(xiàn)在所有研究的開端。

那時(shí)我喜歡看著天空去做一些白日夢。我覺得所有科幻小說里的機(jī)器人都不太友好，都擔(dān)任著反面角色。其實(shí)我希望未來不是這樣的，反之我們的機(jī)器人不但要特別聰明，而且會超級善良。這是我們能夠擁有的最好的未來，也是我希望奉獻(xiàn)終生的事業(yè)。

下定這樣的決心后，我開始學(xué)習(xí)各個(gè)學(xué)科，動畫、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)，甚至藝術(shù)。我為迪斯尼主題公園設(shè)計(jì)了一些雕塑，我漸漸明晰了一些思路，那就是，機(jī)器人也可以成為一個(gè)明星，甚至它們可以變得非常具有社交能力。我想讓它們原創(chuàng)而獨(dú)立。

教機(jī)器人學(xué)會人類的情感

科學(xué)家們對機(jī)器人的研究已經(jīng)持續(xù)很久了。在早期，機(jī)器人是作為人們的工作助手而存在的，機(jī)器人有著其強(qiáng)大的機(jī)動性能，可以取代人類完成很多重復(fù)性的，對掌控力度要求很高的工作，比如組裝智能手機(jī)芯片這樣更為精密的工業(yè)零件。機(jī)器人投入這些工作把人們從枯燥繁重的環(huán)境中解放了出來，從而人們可以享受更多可自由支配的時(shí)間，可以擁有更多娛樂、休閑和學(xué)習(xí)的時(shí)間。但為了滿足自我實(shí)現(xiàn)的需求，人們將會逐漸把工作方向調(diào)整為對想象力和創(chuàng)造性要求較高的工作，這些工作將更加自主、自由。所以，那些機(jī)器人的特性會影響著不久后我們?nèi)祟愇磥淼木蜆I(yè)結(jié)構(gòu)。

早期的機(jī)器人是不會自主學(xué)習(xí)的，它們只能按照人預(yù)先編制的固定程序做動作。它們無法靈活地完成任務(wù)，最多只能提前預(yù)先設(shè)置幾種程序，但本質(zhì)上都是一樣的。這些機(jī)器人無法判斷和衡量周圍環(huán)境的變化，也不會對外界的隨機(jī)變化做出調(diào)整行為的方案。換言之，那時(shí)的設(shè)計(jì)思路是假設(shè)機(jī)器人工作的外界環(huán)境是永恒不變的。這在機(jī)械式的工業(yè)流水線上勉強(qiáng)適合，但想要讓機(jī)器人勝任更多的工作，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

所以在不影響總體規(guī)劃的前提下，機(jī)器人必須學(xué)會自我識別外部環(huán)境，并做出應(yīng)對方案。這就要求機(jī)器人必須更加理解人類是如何做決策的，就需要機(jī)器人能夠理解人類的情感、情緒和價(jià)值觀。這就是情感智能機(jī)器人的價(jià)值所在，因?yàn)橹挥欣斫饬巳说那楦星榫w，機(jī)器人才可以完成更復(fù)雜更高級的工作。

大衛(wèi)·漢森和機(jī)器人愛因斯坦

首先我們要理解人類情感情緒的內(nèi)在邏輯。情感情緒是什么呢？它們都是進(jìn)化的產(chǎn)物。情緒出現(xiàn)較早，多是與人的生理性需求相聯(lián)系，情感出現(xiàn)較晚，多與人的社會性需求相聯(lián)系。除此之外情感有更重要的功能，它能夠有效地提高人們思維的速度與效率。為什么呢？情感是人類的一種主觀意識，它是人腦對于某一種客觀存在的主觀反映，這種客觀存在就是“價(jià)值”（或利益），情感與價(jià)值的關(guān)系就是主觀與客觀的關(guān)系，因此情感的哲學(xué)本質(zhì)就是人腦對于事物價(jià)值特性的一種主觀反映，情感的思維實(shí)際上就是人腦對于“價(jià)值”的思維，對于情感的計(jì)算實(shí)際上就是對于價(jià)值的計(jì)算。

事實(shí)上，人在進(jìn)行情感表達(dá)、情感識別和情感思維的過程中，遵循著特定的邏輯程序。情感表達(dá)的邏輯程序大致是：人的感覺器官接收刺激信號，大腦就會把以前存儲在價(jià)值觀系統(tǒng)中該事物的“主觀價(jià)值率”提取出來，與自身的“中值價(jià)值率”進(jìn)行比較、判斷和計(jì)算。當(dāng)前者大于后者時(shí)，就會在大腦邊緣系統(tǒng)（該組織決定著情感的正負(fù)）的“獎(jiǎng)勵(lì)區(qū)域”產(chǎn)生正向的情感反映（如滿意、自豪）；當(dāng)前者小于后者時(shí)，就會在大腦邊緣系統(tǒng)的“懲罰區(qū)域”產(chǎn)生負(fù)向的情感反映（如失望、慚愧）。最后，大腦對價(jià)值的目標(biāo)指向、變化方式、變化時(shí)態(tài)、對方的利益相關(guān)性等進(jìn)行判斷，從而確定和選擇情感表達(dá)的基本模式。

人們面對對自己損害性較高的決策時(shí)會感到恐懼，這就是一種自我保護(hù)機(jī)制。所以說，情感能夠有效提升人們的思維的速度與效率，進(jìn)而提高行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性。如果讓機(jī)器人具備同樣的情感智能，并且遵循這些邏輯程序進(jìn)行外界環(huán)境的判斷，從而依據(jù)特定的價(jià)值觀進(jìn)行自主決策，那么機(jī)器人便可以從事和人類一樣的工作。

機(jī)器人索菲亞

想要讓機(jī)器人具備人一樣的情感智能，這包括三個(gè)方面，分別是情感識別、情感理解與情感表達(dá)。但這僅僅是擁有情感功能，情感機(jī)器人最重要的還是判斷做何種表情，這又要解決三個(gè)問題：當(dāng)前處于什么場景？用戶有什么表現(xiàn)？在當(dāng)前情況下，根據(jù)人類的常識，做出什么樣的表情才是恰當(dāng)?shù)模恳驗(yàn)闄C(jī)器人“先天”不具備情緒反應(yīng)能力，為了做出某種表情，機(jī)器人首先必須能夠判斷：什么是恰當(dāng)。

表情總是與場景、用戶和常識相關(guān)。如果讓機(jī)器人自己去判斷當(dāng)前它所處的場景、自己去分析用戶的表現(xiàn)，并決定自己做出什么樣的行為和表情才是符合人類常理，則是非常有挑戰(zhàn)性的，是需要智能的，同時(shí)，若能成功也是可以廣泛應(yīng)用的。當(dāng)前場景是機(jī)器人給人幫忙卻做錯(cuò)了事，而根據(jù)人類的常識，這種情況下做錯(cuò)事的一方應(yīng)感到內(nèi)疚，并主動道歉。這時(shí)機(jī)器人的行為更像一個(gè)人，更利于與人的交流。情感的功能在于使機(jī)器更具有人情味、更友好、更容易營造自然而親切的人與機(jī)交互的氛圍和真正和諧的人機(jī)環(huán)境。單純做出一種行為和表情不需要多少智能，但知道什么情況下做什么樣的行為表情是正確的，往往需要很高的智能。

機(jī)器人一旦被賦予人類的情感，就能夠以實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值率為行為準(zhǔn)則，根據(jù)價(jià)值觀系統(tǒng)的引導(dǎo)，靈活地改變行為方案，以應(yīng)對復(fù)雜多變的自然環(huán)境和社會環(huán)境。由于有了情感的賦予，機(jī)器人就擁有了與人完全一樣的智能效率性、行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性。

索菲婭的誕生

研發(fā)像人一樣的機(jī)器人一直是我的夢想，我一直都在為此努力著。當(dāng)然，科技要更好地服務(wù)于人類必須首先進(jìn)行商業(yè)化，這就需要考慮制造成本的問題。出于未來機(jī)器人可以更好地商業(yè)化的愿景，2014年我把公司搬到了香港，索菲婭就在香港出生了，她是我的女兒，是世界的女兒，也是我的希望。

索菲婭的臉部皮膚下設(shè)置有33個(gè)仿真器，能夠組合模擬人類臉上所有表情所需的肌肉動作。她的兩個(gè)眼睛以及胸前都裝有攝像頭，能夠捕捉周圍人的動作和表情，并做出相應(yīng)的自然生動的表情互動，包括眨眼睛和微笑，比如，如果她“發(fā)現(xiàn)”你正盯著她，索菲婭會轉(zhuǎn)過頭，對著你微笑。目前她能做出六十多種表情，此外，她還能夠理解言語和擁有記憶包括辨識臉，所以以后，她將會越來越聰明，她現(xiàn)在只有兩歲。

索菲婭的臉部皮膚是使用一種叫 Frubber的仿生皮膚材料制成，這是個(gè)40～50納米的材料，它的物理特性使得它可以自己形成一個(gè)皮膚的膜，這個(gè)膜之間會有一些液體，像細(xì)胞液的東西，如此，就可以進(jìn)行收縮，還有彈性。我們用的是一種彈力的樹脂材料，它的彈性非常大，長度可以伸長11倍，它壓縮的時(shí)候也會非常細(xì)致，所以會有細(xì)紋產(chǎn)生，所以她的笑容會特別的逼真。索菲婭連毛孔都嚴(yán)格按照人類的標(biāo)準(zhǔn)制作出來。

未來，機(jī)器人將無處不在

心理學(xué)研究表明，人際交往中70%依靠的是情感交流，而不是邏輯、理性、信息的交流。因此，很多時(shí)候兩個(gè)人之間根本無需說話，單憑表情就能迅速理解對方的意圖和體驗(yàn)對方的情感。這是因?yàn)槿祟惥哂幸环N叫“鏡像神經(jīng)元”的神經(jīng)細(xì)胞，能夠幫助我們進(jìn)行語義之外的意義判斷。不論是自己做出動作，還是看到別人做出動作，鏡像神經(jīng)元都會被激活，這就是我們理解他人行為的基礎(chǔ)。

表情機(jī)器人能識別出人的情緒，然后傳遞給“大腦”，讓機(jī)器人面部也做出相應(yīng)的表情。例如，你對著它笑，它也沖著你笑，你對著它哭，它也哀傷不已。這讓人有種被理解、被關(guān)懷的感覺。這種表情機(jī)器人可以做病人的模擬，幫助醫(yī)生、護(hù)士和很多醫(yī)療人員進(jìn)行練習(xí)創(chuàng)傷治療。但是目前，世界范圍內(nèi)利用機(jī)器人培訓(xùn)練習(xí)的應(yīng)用程度非常低，所以，我們也需要進(jìn)一步提高機(jī)器人的仿真度。

在商業(yè)領(lǐng)域，比如呼叫中心，辦公室前臺這樣相對簡單的工作，可能很快會被機(jī)器人替代。因?yàn)樗鼈兏雍吞@可親，永遠(yuǎn)不會對顧客生氣，也永遠(yuǎn)不知疲倦，而且比人的效率更高。

在未來，情感機(jī)器人可以作為虛擬心理醫(yī)生參與臨床診斷，它們可以通過分析患者的面部表情來判斷患者是否患有抑郁癥，甚至可以隨著病情的變化來量化情緒變化。營銷人員也能夠通過情感智能機(jī)器人與消費(fèi)者的互動反饋更好地分析客戶對其產(chǎn)品和營銷廣告的反應(yīng)，從而得到客戶群體更詳細(xì)的信息。這對廣告從業(yè)者、影視制片人等從業(yè)者來說都有同樣的價(jià)值。

貼心的索菲婭喂她的“父親”大衛(wèi)·漢森吃蘋果

“父親”大衛(wèi)·漢森在修理索菲婭

機(jī)器人和人類交流后，它還可以把這些信息反饋給智能機(jī)器人上的軟件，這些軟件可以根據(jù)反饋信息建立自己的模型，去更加理解人類，也能夠更好地理解周圍環(huán)境，機(jī)器人也更加具有共情能力，它們是跟人的情感需求相連接。這是開放式的項(xiàng)目，基于云，我們可以響應(yīng)數(shù)以百萬計(jì)的人類。所以我們要去進(jìn)一步發(fā)展計(jì)算機(jī)，還有機(jī)器人的界面，讓它們更加人性化。

這些機(jī)器人最初是沒有內(nèi)在的智慧的，但當(dāng)輸入給它數(shù)據(jù)和給定的結(jié)果后，它就會學(xué)習(xí)。這和過去那些完全不會學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同?，F(xiàn)在，當(dāng)機(jī)器人與人類互動時(shí)，它會變得更加聰明。而且它記性絕佳，絕不會遺忘。機(jī)器人能通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法找出大量數(shù)據(jù)的模式，然后形成自己的觀點(diǎn)。當(dāng)它遇到問題時(shí)，會掃描它擁有的所有信息，然后得出個(gè)猜想。但你不知道它會回答什么，因?yàn)樗梢宰晕覍W(xué)習(xí)。比如在科研領(lǐng)域，每天新發(fā)表的研究論文不計(jì)其數(shù)，沒人能夠看完，但是機(jī)器人可以，并且可以根據(jù)最新的研究成果提出解決方案。對于人類來說，這是不可能的任務(wù)。

受惠于感應(yīng)器、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，機(jī)器人正變得更加聰明。他們可以記錄“眼睛”看到的一切，越來越多的數(shù)據(jù)量不經(jīng)篩選地全部進(jìn)入機(jī)器人的“大腦”里，經(jīng)大數(shù)據(jù)分析之后，做出類人的判斷。機(jī)器人具有了自主學(xué)習(xí)、持續(xù)成長的能力，而且相比于自然人，機(jī)器人在處理恐懼、焦慮等負(fù)面情緒時(shí)會更有優(yōu)勢，它們的反應(yīng)都是經(jīng)過計(jì)算得出的最佳結(jié)果，基本上沒有“沖動的懲罰”。并且，機(jī)器人不會輕易感冒、發(fā)燒，因?yàn)樵O(shè)備恢復(fù)起來更加容易，胳膊、腿等“四肢”也更容易復(fù)制，自然人骨折了需要100天，而機(jī)器人骨折了，可能只需要1個(gè)小時(shí)就可以痊愈。有如此的“人群”存在，我們勢必要考慮將美麗的世界分給它們一塊，更何況，隨著材料科技的發(fā)展，機(jī)器人正獲得類似自然人的皮膚、質(zhì)感、發(fā)型等。

德國科學(xué)家日前開發(fā)出了一套人工神經(jīng)系統(tǒng)，可以讓機(jī)器人感覺到疼痛，使其在面對潛在危險(xiǎn)時(shí)能迅速做出反應(yīng)，避免受到傷害，同時(shí)，也能保護(hù)站在身邊的自然人類。研發(fā)人員介紹說，讓機(jī)器人感覺到疼痛，其實(shí)并不困難，只需要在機(jī)器手臂上安裝一個(gè)類似手指的傳感器，它們就能探測到環(huán)境的壓力和溫度。

機(jī)器人在感受到疼痛之后，會啟動相應(yīng)的機(jī)制，從而保護(hù)自己以及身邊的自然人，舉個(gè)簡單例子，現(xiàn)在企業(yè)、餐廳在導(dǎo)入機(jī)器人時(shí)，評估里都會加上一句：它們會不知疲倦地工作24小時(shí)……這種理念體現(xiàn)出管理者的目光短淺，要知道任何機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)都是有極限的，而等到機(jī)器人出現(xiàn)問題時(shí)，企業(yè)又不得不安排大量的維護(hù)人員，最尷尬的是，維護(hù)機(jī)器的人員常常比之前直接從事勞作的人員還要多。倘若機(jī)器人足夠敏感，它們會覺得累覺得疼，覺得自己做出的產(chǎn)品會有問題，可以隨時(shí)反饋給管理人員，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)整工作強(qiáng)度，而不必非要等到機(jī)器人累到報(bào)廢才考慮停下來，這樣不僅可以大大延長機(jī)器人的使用壽命，也能有效降低不良品所帶來的重工成本，這才是目光長遠(yuǎn)的策略。

隨著未來服務(wù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的突破以及價(jià)格的逐漸下降，我認(rèn)為未來服務(wù)機(jī)器人能像手機(jī)、電腦、轎車一樣“飛入尋常百姓家”，并徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞?。因?yàn)槌杀竞艿偷南M(fèi)品，是消費(fèi)者可以支付的產(chǎn)品，這一點(diǎn)能使整個(gè)產(chǎn)業(yè)界有一個(gè)翻天覆地的變化。