人工智能下的判斷與抉擇

特倫斯·謝諾夫斯基

電影經(jīng)常將人工智能描述為像人類一樣走路和說話的機器人。不要指望AI看上去像1984年的科幻電影《終結(jié)者》里操著德國口音的終結(jié)者那樣。不過，你會與2013年的科幻電影《她》中薩曼莎一樣的AI聲音交流。AI已經(jīng)是日常生活的一部分。認知設(shè)備，比如亞馬遜Echo智能音箱的語音助理Alexa，已經(jīng)能和你交談，并很高興能讓你的生活更輕松，更有滿足感，就像2017年電影《美女與野獸》中的時鐘和茶具一樣。生活在一個擁有那樣物種的世界會是什么樣子呢？來看看我們邁向社交機器人的第一步吧。

人工智能僅集中在：感官、認知

目前，人工智能的進展主要集中在感官和認知方面，運動和行為智能的進展還未見端倪。有時我演講的開場白便是，大腦是已知宇宙中最復(fù)雜的設(shè)備，而身體比大腦更復(fù)雜，盡管身體的復(fù)雜性（從運動性演變而來）是不同的。我們的身體是大腦不可或缺的組成部分，這是具身認知的核心原則。

哈維爾·莫維蘭曾經(jīng)是加州大學圣迭戈分校神經(jīng)計算研究所機器感知實驗室的教員和聯(lián)合主任。他相信，通過打造能夠與人類互動的機器人，我們將比采用傳統(tǒng)實驗研究更多地了解認知。他搭建了一個機器人嬰兒，當你對它微笑時，它也對你微笑，頗得路人的喜愛。哈維爾研究了嬰兒與母親的互動，他得出的結(jié)論是，嬰兒會盡量從母親那里獲得更多的微笑，同時盡量減少自己的努力。

哈維爾搭建的最著名的社交機器人Rubi看起來像是一個天線寶寶，有著豐富的面部表情，眉毛能夠揚起表現(xiàn)出有興趣，相機眼睛能夠轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，手臂也可以抓取東西。在加州大學圣迭戈分校兒童早期教育中心，18個月大的幼兒通過Rubi腹部的平板與它進行互動。

幼兒很難取悅，他們的注意力非常短暫。他們玩幾分鐘玩具就會失去興趣，把它們?nèi)拥揭贿叀Ｋ麄儠绾闻cRubi互動呢？男孩們就扯掉了它的胳膊。經(jīng)過一些修理和加載軟件補丁后，哈維爾再次進行了嘗試。這一次，機器人要執(zhí)行的程序是，當手臂被拉開時要放聲大哭。這阻止了男孩們的“暴力”行為，并且讓女孩們爭相擁抱Rubi。這是社交工程領(lǐng)域?qū)W到的重要一課。

幼兒通過指向房間內(nèi)的物體（如時鐘）與Rubi玩耍。一旦互惠關(guān)系形成，孩子們就會將Rubi看作是一個有感情的生命，而不是一個玩具。當Rubi被帶走后，孩子們會感到不安。他們會被告知Rubi感到不舒服，會在家休息一天。在一項研究中，Rubi被要求教幼兒學習芬蘭語單詞，他們學習的速度和學英語單詞一樣快；教他們學習一首流行歌曲的效果就更明顯了。

之前對將Rubi引入課堂環(huán)境的顧慮之一，是教師可能會擔心自己在某一天被機器人取代。但事實恰恰相反：老師對Rubi表示歡迎，因為它可以作為一位輔助管理班級秩序的助手，特別是在教室里有訪客時。一個能夠徹底革新早期教育的實驗是“千個Rubi項目”。這個想法是批量生產(chǎn)Rubi，將它們放在上千個教室中，每天通過互聯(lián)網(wǎng)從數(shù)千次實驗中收集數(shù)據(jù)。教育研究的一個問題是，在一所學校適用的方案可能不適用于另一所學校，因為學校之間存在很多差異，特別是教師之間的差異?！扒€Rubi項目”也許能夠考察許多關(guān)于如何改進教育實踐的想法，并且可以探究在各地服務(wù)于不同社會經(jīng)濟群體的學校之間的差異。雖然能夠讓項目開展起來的資源一直沒有到位，但這仍然是一個好主意，應(yīng)該有人來跟進。

雙腿站立的機器人很不穩(wěn)定，需要一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)來防止它們翻倒。而且事實上，嬰兒需要12個月才能學會走路而不會摔倒。羅德尼·布魯克斯想要打造能夠像昆蟲一樣走路的6條腿機器人。他發(fā)明了一種新型控制器，可以對6條腿的動作進行排序，能夠讓機器人蟑螂向前移動并保持穩(wěn)定。他認為，要讓機器人完成日常任務(wù)，它們較高的認知能力應(yīng)該基于感官運動與環(huán)境的相互作用，而不是抽象的推理。大象具有高度的社會性，有著強大的記憶力，并且還是器械天才，但它們不會下國際象棋。

AI還有進步空間

1990年，布魯克斯繼續(xù)創(chuàng)立了iRobot，迄今為止已經(jīng)賣掉了超過1000萬個Room bas掃地機器人來清潔更多的地板。工業(yè)機器人具有堅硬的關(guān)節(jié)和強大的伺服電機，這使得它們看起來和感覺起來都很機械化。2008年，布魯克斯創(chuàng)立了Rethink Robotics公司，該公司設(shè)計出了一個關(guān)節(jié)柔韌，可以轉(zhuǎn)動手臂的機器人Baxter。它的每個手臂可以按要求來移動，還會自行編程以重復(fù)執(zhí)行過的動作順序，人們不必再編寫一個程序來移動Baxter的手臂了。

莫維蘭比布魯克斯更進一步，開發(fā)出了一種名為“Diego San”（在日本制造）的機器人寶寶15，其電動機是氣動的（由氣壓驅(qū)動），對比大多數(shù)工業(yè)機器人使用的剛性轉(zhuǎn)矩電機，Diego San所有的44個關(guān)節(jié)都更柔軟。制作它們是基于這樣一個靈感：當我們拿起某件東西時，我們身體中的每一塊肌肉都會在一定程度上被牽動。這使我們能夠更好地適應(yīng)不斷變化的負載情況以及與世界的互動。大腦可以同時自然流暢地控制身體中的所有自由度——所有關(guān)節(jié)和肌肉——而Diego San項目的目標是找出大腦是怎么做到這一點的。Diego San的臉上有27個運動部件，可以表達各種各樣的人類情感。機器人寶寶的動作非常逼真。雖然哈維爾有幾個成功的機器人項目，但Diego San并不是其中之一。他并不知道如何使機器人嬰兒的表現(xiàn)像人類嬰兒那樣流暢。

本文作者系美國“四院院士”（全美在世僅3位）、世界十大AI科學家之一、人工智能會議NIPS基金會主席。