本帖最后由 xiaobing86203 于 2018-3-6 21:03 編輯
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' p3 g4 l& L: D$ U% A ?機器人不能是傻冒,， 也不能動不動就栽噴泉里,。 ; B9 t% r) t3 G3 v, O: Q/ M4 I8 z
人類社會正經(jīng)歷一場影響深遠(yuǎn)的技術(shù)重構(gòu),。曾經(jīng)只在科幻作品中嬉戲的機器,，已經(jīng)開始滲透我們的生活,。即使你還沒有機器人工友,，那樣的未來也不遠(yuǎn)了。自動駕駛汽車志在變革我們的馬路,。第一批真正的高級機器人已經(jīng)在醫(yī)院,、建筑工地乃至沃爾瑪干上活了。但自動化革命的背后隱藏著堆積如山的難題,。樂觀一點,，也可以說是挑戰(zhàn)。對此,，一個機器人學(xué)家小組在《科學(xué)》子刊《機器人學(xué)》上發(fā)文,，列出了機器人發(fā)展面臨的十大挑戰(zhàn)，涉及眾多領(lǐng)域：來自電氣工程的新發(fā)動機,，來自材料科學(xué)的新材料,，乃至社會科學(xué)的倫理準(zhǔn)則。機器人革命的確切走向并不明朗,，但可以肯定的是,，一大批學(xué)科都將受到?jīng)_擊。 “我們想以這篇文章,，作為如此多樣的一個研究領(lǐng)域的切入點,，讓大家一起來拓展思路，”文章第一作者,、帝國理工學(xué)院機器人學(xué)家楊廣中表示,。 1 硬件 / _! x9 }0 y4 G, y
我們不妨從硬件說起。專家組并不擔(dān)心機器人具體類型的問題,，比如類人機器人或協(xié)作型機器人,。“這是有意為之,，”楊廣中說,，“因為有時候，我們過度關(guān)注具體形式,，而不去從根本上思考如何另辟蹊徑,，如何向大自然學(xué)習(xí)，如何使用新材料,�,！� 大部分機器人都還是一副呆傻、面無表情的模樣,，說話也有些困難,。但這種情況已經(jīng)開始改變。 比如,，有的機器人形象越來越萌,。在「軟機器人」這個名稱頗為形象的領(lǐng)域,，工程師正在開發(fā)一種柔軟的機器人，比如靠流動的油來改變形狀,。這樣的機器人使用時,，會安全很多。但首先,，工程師們必須攻克一些難關(guān),，比如被刺破后，軟機器人該如何自我修復(fù),。目前,，只有一種軟機器手能辦到，但前提是讓人熱敷40分鐘,。理想情況是,，在室溫之下，機器人就能進行自我修復(fù),。 ▲「章魚機器人」開啟了軟體新時代▲ 將經(jīng)過自然界檢驗的靈感借鑒過來,，這個過程稱為生物擬態(tài)（biomimicry）。在生物擬態(tài)領(lǐng)域,，自我修復(fù)尤為重要,。 比如，要復(fù)制人手,，你就需要一種觸感良好的軟性材料,，但受損之后要能自我修復(fù)。這還沒完：手是一種復(fù)雜至極的工具,，滿是肌肉,、肌腱和小塊的骨頭。如何將其復(fù)制過來,，讓機器手像人手一樣靈動自如？依樣畫葫蘆看來行不通,。所以,，難點就在于，如何避開這種復(fù)雜性,，同時實現(xiàn)堪比人手的靈巧性,。 生物擬態(tài)的另一個范例是機器人“Cassie”。它看上去就是兩條腿,，像一只沒有身體的鳥,。 最有意思的地方是，Cassie的創(chuàng)造者并沒有說：“好啊,，就按照鳥腿的樣子,，復(fù)制一對出來,。”而是通過計算,，得出效率最高的解決方案,，所得的結(jié)果恰好類似于鳥腿。但復(fù)制自然,，尤其是制造類人機器人的挑戰(zhàn)是,，還得同時復(fù)制生物體無可比擬的能效。如果你想模擬出螞蟻大小的機器人,，并用傳統(tǒng)電機,，也就是超級笨重的執(zhí)行器來驅(qū)動它，那我只能祝你好運,。
) T( K7 a) J2 L: y一個解決辦法是,，把機器人看成一個分布式整體的一部分，而不是自成一體的執(zhí)行者,。比如,，微型機器人合力建造復(fù)雜建筑，或是農(nóng)業(yè)機器人協(xié)作收割作物,。這樣一來,，我們就得想辦法設(shè)計只有幾厘米長的機器人。
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當(dāng)然,，要構(gòu)建互聯(lián)的微型機器人,，你還要開發(fā)相應(yīng)的算法，協(xié)調(diào)成百上千臺機器,，這就涉及到機器人學(xué)在軟件領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn),。在純粹的數(shù)字世界內(nèi)，AI正大步邁進,，但具體實施又是另一回事,。 舉個例子，算法可以通過自學(xué),，迅速掌握某些技能,，比如經(jīng)過不斷試錯，學(xué)會辨認(rèn)物體,，這個過程被稱為強化學(xué)習(xí),。但讓機器人親自動手，嘗試幼兒游戲呢,？相較于純粹的虛擬計算,，這個試錯過程就漫長多了。因此，未來的難題就是讓機器人操控現(xiàn)實世界中的新奇物件,。 隨著光達(dá)（lidar）等傳感器的性能不斷提升,，價格也日益減低，在上述方面,，機器人已經(jīng)取得長足的進步,。但它們還是經(jīng)常性地掉進噴泉，或差點在人行道上碾到一條狗,。因此,，這方面還有待提高。 ▲美國一安保機器人沖到了噴泉池中▲ 這還沒說到人機共處呢,。機器人面臨的最有意思的挑戰(zhàn)或許涉及到人機互動方式,。這看似簡單：要相互避讓，機器人摔倒要幫忙扶起來,，諸如此類……但也會一下子變得十分棘手,。比如去年，一個安保機器人就遇上了麻煩,，它被指在舊金山騷擾流浪漢,。 那么在情感上和實際互動中，我們和機器之間應(yīng)該是什么關(guān)系,？要是生產(chǎn)商利用這些關(guān)系,，說服兒童不斷購買越來越高級的玩具機器人，我們該怎么辦,？如果機器人沒有回應(yīng)愛的能力,，你會真心待它嗎？從倫理角度看,，機器人的未來不免令人困惑,。 當(dāng)然，大部分的人機互動都是無害的,，也會成為很多產(chǎn)業(yè)的常態(tài),。有的機器人，比如達(dá)芬奇系統(tǒng),，已經(jīng)開始與外科醫(yī)生并肩作戰(zhàn),。但將來的挑戰(zhàn)在于，隨著機器人日益接手縫合傷口等枯燥型任務(wù),，越來越多的責(zé)任將被交到機器人手中。到那時,，人機互動就真的成了一場微妙的舞蹈,，外科醫(yī)生與機器人并肩工作，互不干擾。 ▲達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)▲ 真要說起來,，在不遠(yuǎn)的將來,，誰又能跟機器人學(xué)脫得了干系？“看看這十大挑戰(zhàn),，”楊廣中說,，“有來自材料科學(xué)的材料、來自電氣工程的電力,、來自計算科學(xué)的導(dǎo)航控制,、來自生物學(xué)的硬件系統(tǒng)�,！边�有倫理學(xué)家,、神經(jīng)科學(xué)家、腦機接口,，以及安全專家防止你的類人機器人被黑后大鬧一場……這越來越像是每個人的家務(wù)事了,。
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發(fā)表于 2018-3-7 08:12:08
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