身体的智能:2.7发育机器人学

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身体的智能:2.7发育机器人学


虽然仿生机器人的研究仍然势头良好,并且世界各地的研究实验室也在不断增加。然而,在迈向20世纪90年代中期时,仿生机器人运动的发起人之一Brooks


认为我们现在已经获得了机器人的昆虫级智能,我们应该继续向前走向新境界。


但其所谓的我们现在已经获得了昆虫级智能究竟意味着什么?Brooks3个六足机器人GhengisAttilaHannibal,在避开障碍物和步行走过不平坦的地面方面已经取得了骄人的业绩。不过,昆虫可以做更多事情。举例来说,它们可以用它们的腿和嘴巧妙地操作物体,它们可以在各种不同的环境中用娴熟的方法确定方向(即使在沙漠!),它们可以建造复杂的房屋,它们有高度组织的社会结构,它们繁殖和照顾它们的后代。许多这些能力,如繁殖或复杂的社会组织,在机器人系统中还远未实现。因此,在我们达到真正的昆虫级别的智慧之前,还有很多研究工作要做。


昆虫水平的智能的确令人鼓舞,但人类水平的智能就更令人振奋了,所以,在经过数年对昆虫水平智能的研究后,Brooks和其他许多研究人员想要做更多有趣的事情是可以理解的!这似乎是个着手去研究人类这个更具挑战性目标的好时机。因此,我们又回到了传统人工智能的目标,但现在,我们可以凭借仿生机器人的经验来应对这些问题。在全书中我们会给出很多例子,以说明我们所获得的洞见是如何改变我们关于智能的思考的。尽管在日本,拟人机器人已经是一个进行了很多年的研究课题,但这些活动却和人工智能没有直接的联系。这似乎是Brooks转向拟人机器人的研究时,在研究领域仍产生了强烈影响的原因。虽然它才刚刚开始,现在却面对相当大的质疑,因为许多研究者认为人工智能仍然是遥不可及的。然而,为了发展最终能达到高层次认知的拟人机器人,在20世纪90年代初Brooks启动了“Cog”工程(BrooksStein1994)。


拟人机器人这个术语用于表示这样一类机器人:它们通常有两个胳膊和两条腿,一个躯干和一个带有视觉系统的可转动的头,有时还有一些额外的感觉通道,如听觉和触觉。因为表面看上去它们和人类有相似之处,所以它们被称为拟人。由于它们形状,人们很强烈地想把类似于人的某些特性加到这些机器人上。但是,切记David McFarland提到的人格化是不治之症。有些科幻电影也通过张显他们机器人的拟人特性来误导我们:如好莱坞机器人通常有非常高的智力,有些是卑鄙的并企图奴役人类。这反映了人们的一种担心,然而以目前机器人技术发展的水平来看,这种担心是完全不必要的(当然,我们不一定要等到超高智能杀手机器人出现才被机器束缚,我们已经几乎完全依赖于我们的汽车、电脑和移动电话,我们做很多事情只是去取悦机器,而不是因为我们想要。一个有关例证是Y2k问题,即两千年或千年虫问题,世界各地的公司与政府投入了数十亿美元以应付这个问题。我们不得不对我们的电脑这样做,它绝对不是一种自由意志的行动。唯一的问题是我们是否将邪恶属性归因于电脑。然而,这是一个哲学的、需辩论的问题,而不是实证问题。实证问题是人们能设计出一些实验以支持或否定一个假设的问题,可是对这个问题,即机器是邪恶的吗?这是不可能的)。


回到“Cog”工程。“Cog”是一个双关语,既指其认知能力也指齿轮上的嵌齿,暗示认知或智能确实基于许多简单的嵌齿,即过程的共同作用。受这个工程启发,许多研究者被朝向人类水平的智能的想法所吸引,而人类水平的智能一直是人工智能的目标,无论是古典的还是具身性的。这个时候,发育机器人学领域出现了。


其相关的会议被戴上了很多标签:具身性认知的涌现和发展表观遗传机器人学发育机器人学具身性认知的发展以及拟人机器人等。当然,对那些对这个领域发生的变化感到失望的人来说,这是一个令人愉快的转折,也许昆虫完全不像人类那样性感!并且人类的智能恰恰是智能中最迷人的那类。但是,在人工智能中,这一系列的会议仍然独立于传统人工智能,尽管具身性和涌现这些术语可能出现在有关刊物中,但具身性人工智能几乎没有。


与此同时,发育机器人学已经独立发展成为一个有相当规模的研究和工程团体。这一领域的很多人开始开发拟人机器人,举例来说,通产省(ministry of economy tradeindustryMETI)于1998年在日本发起了一项庞大的制造拟人机器人五年规划―HRP(拟人机器人项目)。这一项目是由日本机器人学的权威Hirochika Inoue指导,自1965年以来他一直是机器人学的先驱,当时他是东京大学工程学教授。


HRP有一个开发人类伙伴的长远目标,对于人类,尤其是对老人,它可以接管他们很多的家务,从而尽可能使老年人有更多独立性和自主性。这项事业聚集了来自机械和电子工程、机器人学、人工智能、发展心理学以及发展神经科学的很多研究人员,他们大多数人可能不会反对被归类于人工智能学界。这一领域不仅在日本有上升势头,并且欧盟在这一领域也资助了一批重大项目,如RobotCub项目(面向认知、理解和行为的机器人开放式平台)(请不要将它与更知名的机器人足球比赛RoboCup混淆,在这一赛事中,机器人组队进行足球比赛),还有Cogniron项目,即认知机器人同伴(cognitive robot companion)。我们会更详细地讨论这一激动人心的领域正在进行的研究课题,在第5章,我们将挑战如何自底向上构造高层次的智能,在第11章我们将介绍在日常生活中的机器人技术。


值得一提的是,幸好并不是每个人都进入了拟人机器人或发展机器人学领域,因为在动物行为领域仍有大量引人入胜的研究课题有待解决,并且仿生机器人看来是一个富有成效的途径。







 




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