“人機(jī)共舞”的終極目標(biāo)

張?zhí)锟?/p>

2020年歲末，美國(guó)波士頓動(dòng)力公司在網(wǎng)上發(fā)布了一段極其歡樂(lè)的舞蹈視頻。人形機(jī)器人Atlas、機(jī)器狗Spot Mini、搬運(yùn)機(jī)器人Handle紛紛亮相，隨著歌曲共舞，不僅動(dòng)作復(fù)雜多樣，而且富有舞蹈的韻律和美感。

機(jī)器人研究者的終極目標(biāo)是制造像人一樣既能工作，又有人的情感和思維的機(jī)器人，可以稱其為AI機(jī)器人。讓機(jī)器人像人類一樣舞蹈，翻開(kāi)了機(jī)器人發(fā)展的新篇章，但實(shí)現(xiàn)機(jī)器人研究的終極目標(biāo)還有很長(zhǎng)的路要走。不過(guò)，機(jī)器人現(xiàn)在已經(jīng)成為人類強(qiáng)有力的助手，正在為人類創(chuàng)造出巨大的物質(zhì)和精神財(cái)富。

人類創(chuàng)造和制作機(jī)器人是以滿足人的需求為目的，所以機(jī)器人的功能是幫助人和代替人工作和勞動(dòng)。這是機(jī)器人最初的功能?，F(xiàn)在，機(jī)器人能做的事情越來(lái)越多，不僅能跳舞，還能寫(xiě)詩(shī)、寫(xiě)文章、繪畫(huà)、作曲……未來(lái)，人類還可能創(chuàng)造出可以識(shí)別環(huán)境和人群，有人類情感和思維，并能與人、環(huán)境和諧共處的機(jī)器人，這是機(jī)器人的最高層次。但是，今天的機(jī)器人只是初步達(dá)到了部分替代人類工作這一層級(jí)。

機(jī)器人（robot）一詞由捷克作家卡雷爾·恰佩克在1921年出版的《羅素姆的萬(wàn)能機(jī)器人》一書(shū)中首次使用。如果把機(jī)器人當(dāng)作能幫助人工作或提供娛樂(lè)的一種工具，那么所有具有部分自動(dòng)功能的機(jī)械或器物都可以算作機(jī)器人。中國(guó)史書(shū)記載最早的機(jī)器人是周穆王的能工巧匠偃師制造的伶人，不僅能歌善舞，還能與人眉目傳情。這個(gè)記載表明，約公元前900年中國(guó)人就能制造供人娛樂(lè)的機(jī)器人了。在西方，第一臺(tái)機(jī)器人（自動(dòng)機(jī)）是公元前400年由意大利塔倫圖姆市的阿基塔斯設(shè)計(jì)的“鴿子”。它是一架蒸汽動(dòng)力的自動(dòng)飛行器，其木質(zhì)結(jié)構(gòu)基于鴿子的身體結(jié)構(gòu)，而且包含一套用于產(chǎn)生蒸汽的密閉鍋爐。20世紀(jì)后期，機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入人類世界的各個(gè)領(lǐng)域，如太空機(jī)器人、家庭機(jī)器人、機(jī)器人玩具、手術(shù)機(jī)器人，這些都是機(jī)器人發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)和里程碑。

波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人研發(fā)歷程是最近10多年人類研發(fā)機(jī)器人的一個(gè)縮影。2008年，波士頓動(dòng)力機(jī)器人“大狗”（Big Dog）問(wèn)世?！按蠊贰彼哪_著地，高70厘米，由燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，跑起來(lái)速度很快，但伴隨著巨大的機(jī)器轟鳴。2016年，卸下笨重的機(jī)械裝備的“大狗”蛻變?yōu)殪`活的網(wǎng)紅“小狗”（Spot Mini），它換了一身黃色的新衣服，身材變得嬌小，顯得活潑可愛(ài)，還學(xué)會(huì)了跳舞、拉卡車。除了網(wǎng)紅“小狗”，波士頓動(dòng)力公司還有多款人形機(jī)器人，如Petman和Atlas。

Petman是仿生機(jī)器人，能維持平衡，靈活行動(dòng)，會(huì)行走、彎腰、匍匐以及應(yīng)對(duì)有毒物質(zhì)，它的行進(jìn)速度能達(dá)到5.1千米每小時(shí) 。除了速度快、靈活度高，Petman還能調(diào)控自身的體溫、濕度和排汗量，模擬人的生理功能。Atlas于2014年問(wèn)世，那時(shí)，它只能全身纏繞著電纜笨拙地走路。后來(lái)，Atlas擺脫了電纜，學(xué)會(huì)了跳房子和后空翻?，F(xiàn)在的Atlas能輕松跳上三層高臺(tái)，堪比人類的跑酷者。

機(jī)器人和機(jī)器狗的舞蹈水平也在逐年提高。2018年，Spot Mini模仿人類太空步的舞蹈已經(jīng)令人驚嘆。現(xiàn)在，在最新發(fā)布的視頻中，Atlas表現(xiàn)出更復(fù)雜和流暢的舞蹈動(dòng)作—奔跑、跳躍、拖曳和旋轉(zhuǎn)，還可以毫不費(fèi)力地單腳站立，扭擺身體，跳出“鬼步舞”。Spot Mini還可以跳芭蕾，能模仿女演員腳尖點(diǎn)地的小碎步和優(yōu)美的天鵝頸。視頻中還有最新的機(jī)器人Handle的舞蹈首秀。

但是，這些機(jī)器人都還沒(méi)有進(jìn)入機(jī)器人的下一階段，即AI機(jī)器人。可以說(shuō)，AI機(jī)器人就是機(jī)器人的2.0版，如果未來(lái)出現(xiàn)具有人的情感、推理和邏輯能力的機(jī)器人，則可以稱之為3.0版。AI機(jī)器人的特點(diǎn)是“自主化”，而過(guò)去的機(jī)器人僅能做到“自動(dòng)化”。自動(dòng)化是指由人編程，讓機(jī)器人按程序工作和行動(dòng)。自主化則是機(jī)器人要根據(jù)環(huán)境變化采取主動(dòng)行動(dòng)來(lái)完成工作。

根據(jù)智能程度劃分，機(jī)器人可以分為5級(jí)，現(xiàn)在主流的機(jī)器人主要處于1～3級(jí)，4級(jí)、5級(jí)尚未進(jìn)入應(yīng)用階段。原因在于，1～3級(jí)機(jī)器人需要深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)后才能部分自主完成工作，如機(jī)器人自動(dòng)配送貨物到客戶家中。4～5級(jí)的機(jī)器人能全面自主工作，并且能處理好與環(huán)境的關(guān)系、與人的互動(dòng)，做出適當(dāng)?shù)膭?dòng)作，甚至像人一樣自主完成任務(wù)。

即便是能夠進(jìn)行精確手術(shù)的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人（Da Vinci），也還沒(méi)有升級(jí)到4級(jí)的水平。從1996年推出第一代Da Vinci系統(tǒng)機(jī)器人，到2017年推出第五代Da Vinci X系統(tǒng)機(jī)器人，該系列機(jī)器人在靈活度、精準(zhǔn)度、成像清晰度等方面有了顯著提高，并且添加了聲音系統(tǒng)、鐳射引導(dǎo)系統(tǒng)以及輕量級(jí)內(nèi)窺鏡等新功能。利用機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)可以使手術(shù)精確度大大增加，病人創(chuàng)口小，術(shù)后恢復(fù)快，愈合好。該機(jī)器人拓寬了醫(yī)生的視野，能減少醫(yī)生的手部顫動(dòng)，機(jī)器人“內(nèi)腕”比腹腔鏡更為靈活，能以不同角度在靶器官周圍操作，使手術(shù)更完美。但是，如果在手術(shù)中遇到特殊情況，如大出血，就需要機(jī)器人進(jìn)行自主選擇，是止血還是擴(kuò)大創(chuàng)口查明原因，是緊急搶救還是中止手術(shù)。不過(guò)，4級(jí)以上的AI機(jī)器人才能做出如此復(fù)雜的決策。目前，在實(shí)際應(yīng)用中如果遇到特殊情況，還是要交給臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生處理。

機(jī)器人最難達(dá)到的境界是完全自主化的5級(jí)，可以代替人做分析判斷和決策，甚至可能有人類的情感。但是，在可以看到的未來(lái)這幾乎是不可能的。5級(jí)機(jī)器人需要完全理解和掌握人類社會(huì)的倫理、法律規(guī)則，同時(shí)還要在人類為機(jī)器人制定的法則下工作，因此會(huì)無(wú)所適從。

自動(dòng)駕駛汽車達(dá)到5級(jí)自動(dòng)駕駛后可能面臨“電車難題”—不改變行駛車道會(huì)壓死5人，進(jìn)入另一條車道會(huì)壓死2人，人類駕駛員都難以應(yīng)對(duì)這種局面，更何況自動(dòng)駕駛汽車。其他機(jī)器人同樣可能面臨這樣的兩難選擇，尤其是充當(dāng)武器的機(jī)器人，甚至難以遵守阿西莫夫的機(jī)器人法則。該法則包括：第零法則，機(jī)器人不得傷害整體人類，或坐視整體人類受到傷害；第一法則，除非違背第零法則，否則機(jī)器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害；第二法則，機(jī)器人必須服從人類命令，除非命令與第零或第一法則發(fā)生沖突；第三法則，在不違背第零、第一或第二法則之下，機(jī)器人可以保護(hù)自己。

當(dāng)機(jī)器人要?dú)⑺罃撤降膶⑹繒r(shí)，機(jī)器人會(huì)因第零和第一法則而拒絕殺人。如果想讓機(jī)器人遵從殺人指令，就不能在程序中寫(xiě)入機(jī)器人法則。顯然，這樣的機(jī)器人就不是AI機(jī)器人，更不可能識(shí)別敵軍、友軍和自家人。當(dāng)機(jī)器人在AI的引導(dǎo)下有了思想和邏輯判斷，還擁有了情感之時(shí)，是否會(huì)毀滅掉人類世界？誰(shuí)都無(wú)法給出答案。因此，人類可以研發(fā)AI機(jī)器人，但最終還是要研發(fā)出人類可以控制的機(jī)器人，這才是機(jī)器人研發(fā)的終極目標(biāo)。