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本文作者: 溫曉樺 | 2016-08-12 10:01 | 專題:CCF-GAIR | 全球人工智能與機(jī)器人峰會 |
我們對人工智能機(jī)器人的智能程度的追求是其對世界的主動認(rèn)知能力,目前人類對于人工智能的研究正從感知到認(rèn)知的進(jìn)步當(dāng)中,那么,目前我們對感知能力的研究又到了哪一個階段呢?在通向的目標(biāo)的路上我們還需要思考哪些問題?在人工智能與機(jī)器人峰會上,香港中文大學(xué)(深圳)校長、中國工程院院士、機(jī)器人及智能系統(tǒng)專家徐揚(yáng)生展示了機(jī)器人智能化的技術(shù)路徑、歷史沿革與應(yīng)用案例。
徐院士表示,現(xiàn)代化的所有革新和進(jìn)步都是圍繞人體肉體的解放,比如機(jī)器人代替人類勞作。但心靈與大腦的解放其實(shí)更重要。智能革命應(yīng)該圍繞心腦革命,智能時代會到來,但還早。機(jī)器人要像PC一樣走向千家萬戶,那時才進(jìn)入了人工智能時代。
雖然自己從事機(jī)器人研究領(lǐng)域30多年,也做出了許多成果,可是連我自己也不知道這些成果在實(shí)際生活中到底有什么用,但他相信這些研究的技術(shù)積累在未來一定會產(chǎn)生很大的積極作用。
徐院士提出,機(jī)器人要向自然學(xué)習(xí)。但是,至于機(jī)器人系統(tǒng)要不要有“人”、動態(tài)機(jī)器人(跑步和騎自行車的機(jī)器人)的未來發(fā)展如何,這還是我們需要不斷研究的問題。
感知
認(rèn)知
動作
對于機(jī)器人,我們把它定義成主要由這三個要素組合成的東西:一個稱之為感知,一個稱之為認(rèn)知,一個稱之為動作。風(fēng)冷不冷?這是感知。風(fēng)冷的話,要不要加衣服?加哪件衣服呢?這是認(rèn)知——做決策,做判斷,做控制的部分。真的要加衣服,怎么穿?這叫動作。
在機(jī)器人前面50年的歷史發(fā)展當(dāng)中,80%以上的精力都放在動作部分,人類還沒有這個能力做前面兩項要素。
而最近15年之間,有些人比較關(guān)注第二個認(rèn)知問題,包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都由此開始。
感知是大家最后獲得的東西,也恰恰是最重要的東西。
我大概自己研制了四五十個機(jī)器人,大的機(jī)器人大概跟這個房子差不多大,小的甚至可以放到血管里執(zhí)行任務(wù)。接下來給大家看一看,并分享研發(fā)機(jī)器人當(dāng)中會有些什么問題——有些我們已經(jīng)解決了,有些還沒有解決;第二個跟大家講在機(jī)器人發(fā)展過程中有一些什么問題——我自己的感覺,這些問題都是我自己想的,這些問題是我的問題,可能不是你的問題,但至少我跟大家分享我的問題是在哪里;最后就是我的思考跟建議,跟大家分享,也許有些作用。
借鑒毛毛蟲的爬樹機(jī)器人
前四五年我做的是一個爬樹的機(jī)器人。它所有的樹上都可以爬,粗的樹可以爬,細(xì)的樹也可以爬,竹子上也可以爬,光滑的表面都可以爬,往上爬往下爬都可以。
粗的照樣可以爬——它是借鑒毛毛蟲的概念。如何實(shí)現(xiàn)有效的可靠的攀爬?爬樹手掌很重要,又要有效,有效就是又要爬得快,爬得快又要有效,這很難做得到,我們做到了。
是否需要帶傳感器?帶上有什么好處,有什么壞處?
自動攀爬可不可以做?讓它攀爬,不告訴它怎么爬?
上面兩個解決了,下面那個解決了一半,還沒有全部解決。有什么應(yīng)用背景?做出來到底有什么用?我告訴你我自己也不知道有什么用,做研究的東西很多情況之下是自己不知道的,我做的機(jī)器人至少30多個,當(dāng)中一半是不知道到底做出來有什么用,我跟你們說真話。有沒有用是做出來以后再看的。
給小狗小貓做的寵物機(jī)器人
這是寵物的機(jī)器人,大家看一下,給小狗小貓做的。我們出差兩三天不在家,怎么護(hù)理寵物?我們放個機(jī)器人,可以跟寵物做陪伴,還可以知道它要吃什么,這是非常好的。我們這個實(shí)驗(yàn)在香港做。一開始時,通過手機(jī),主人可以跟寵物說話,但它看不到,它會亂叫,香港的動物協(xié)說這是虐待寵物,到最后起訴這個事情。
這個是很有用的。問題在哪里?人跟寵物怎么互動,怎么跟蹤?這件事在人工機(jī)器人里面也是很大的問題。能不能聽懂一些動物的呼叫?這件事不容易,我大概在十年前開始做的,雇了一個學(xué)生,從哈工大來的,來了以后做了半年以后,什么也沒做出來,到最后這個領(lǐng)域基本上停下來了。
我覺得人跟動物交互是非常重要的。大概在25年前,我在美國,當(dāng)時人民日報海外版一個消息說:四川北部山區(qū)一個農(nóng)民能夠聽得懂54種鳥的叫聲,鳥叫的時候他就知道大概什么意思。所以這個人他把他兒子帶到山上去,帶到山上去以后兒子很寂寞,感覺這件事不能做,兩個月以后就下來了,過了幾個月以后這個老人就下來了,我當(dāng)時看到這個報道里面覺得非常悲哀,我覺得這就失傳了。我有時候下鄉(xiāng),我知道有些農(nóng)民能聽懂動物的呼叫,我覺得這是非常有意義的事情。動物需要什么樣的伴侶?人需要伴侶,但是動物需要什么樣的伴侶你知道嗎?機(jī)器人自身的能源、食物供給、控制問題,這也是我們考慮的,這些問題有些解決了,有些還沒有。
爬衣服的機(jī)器人
這個爬衣服的機(jī)器人,是人類歷史上第一個能在軟性東西上攀爬的機(jī)器人。這個我也不知道能干什么。你可以做什么用呢?你可以想想看。如何實(shí)現(xiàn)柔性物質(zhì)上的攀爬,而不破壞柔性物質(zhì)的整體,我覺得是蠻有趣的事情。
在柔性物體上的機(jī)器人規(guī)劃應(yīng)該怎么樣,我沒有看到任何這樣的文章。如何保護(hù)衣服的表面?同時機(jī)器人能夠走?應(yīng)用背景到底在哪里?都不清楚。所以這是跟大家分享一下,我們在做的一些機(jī)器人。
寫書法的機(jī)器人
有些朋友知道我比較喜歡寫書法,現(xiàn)在我要叫一個機(jī)器人來寫書法——下面看看寫書法的機(jī)器人。它能夠?qū)W任何人的書法,你叫它怎么寫它就怎么寫。那下面一個問題就出來了:它能不能在你的基礎(chǔ)上提高一點(diǎn),做點(diǎn)創(chuàng)新在里面?有些時候可以,有些時候不可以——大多數(shù)情況之下不可以。
這個學(xué)的是米芾的書法。能不能學(xué)習(xí)一種書法?線型的產(chǎn)生是怎么學(xué)習(xí)的?這件事情很漂亮,做了大概三年,做了點(diǎn)工作,但是沒完全做好,能不能猜古代的一些字?這里有一個很重要的問題。
如何判斷書法的水平、模仿的水平?書法的水平跟模仿的水平是完全不同的兩件事情。比如說我學(xué)習(xí)大洋的字,模仿是大洋寫的字我寫的最準(zhǔn),這叫模仿的水平,這跟書法的水平是兩回事。書法的水平是這個字好不好,這兩件事情是完全不同的,現(xiàn)在很多人把這兩件事混在一起去想。能不能做原創(chuàng)的東西?機(jī)器人現(xiàn)在能夠做到什么?比如很簡單,高院士、樊院士它出來的字有點(diǎn)既像高院士又像樊院士。
家庭交互機(jī)器人
再看看最后一個機(jī)器人,這是一個交互機(jī)器人,能夠陪伴老人。敲它一下,告訴它醒了,然后你拍它馬屁,對它好點(diǎn),它也能學(xué),它能夠陪你說話、跳舞、唱歌、打牌、下棋,都可以。打牌的時候,它可以比你的水平稍微好一點(diǎn)點(diǎn),也讓你贏幾盤,也讓你輸幾盤。你老是輸?shù)脑捤桓吲d,老是贏的話也不高興,所以這是一個交互的機(jī)器人。
交互什么意思?就是要了解老人的智能程度跟喜好,老人的智能程度是不一樣的。我上面有四個老人,現(xiàn)在剛剛走了兩個,所以我知道老人的智能程度是一點(diǎn)點(diǎn)在變化,而且變化蠻明顯的。所以,如果老人比較機(jī)靈一點(diǎn),那你也應(yīng)該讓它機(jī)靈點(diǎn)。
老人需要怎樣的伴侶?我發(fā)現(xiàn)所有現(xiàn)在做這些事情的人都是年輕人,老人其實(shí)不在意,你的那些東西他一定不在乎,但他在乎的東西你不給他,老人到底在乎什么?好好想想。
交互機(jī)器人應(yīng)該像寵物一點(diǎn)還是應(yīng)該像人一點(diǎn)?我要給家里人老人做一個機(jī)器人,很簡單。但你要做一個機(jī)器人還是機(jī)器貓,老人喜歡什么?沒人知道這件事情。如果知道的話,也不知道為什么。最好的交互形式是什么?剛才我們用了模板、手勢跟聲音,語音很多東西上來都是有機(jī)會做這些事情的,這是我做機(jī)器人的一些思考。
現(xiàn)在跟大家講第二部分,就是智能革命。
內(nèi)地中國人很講革命兩個字,我知道,幾乎所有現(xiàn)代化的目的是人的肉體解放,改革開放30年走過的都是肉體的解放:越來越先進(jìn)的機(jī)械代替人的肉體勞動——以前是走路的,后來可以坐馬車了,現(xiàn)在可以坐汽車,可以坐飛機(jī)了??偟膩碚f,是越來越減少的肉體勞動,越來越先進(jìn)的機(jī)械代替人的肉體勞動;越來越先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)維護(hù)人的肉體運(yùn)作。
但是,大腦與心靈的解放,遠(yuǎn)比肉體的解放更重要。
任何一個人的細(xì)胞,它大概在兩三年之內(nèi)基本上就換掉了,胃換掉了,皮膚換掉了,鼻子換掉了,骨骼也換掉了。什么東西是不換的?腦的細(xì)胞是不換的,心臟的細(xì)胞是不換的,所以心腦基本上是不換的。
真正決定你是誰,誰是你的,不是肉體,是心腦。這是人類最基本的東西,所以智能革命是圍繞這件事情展開的,智能也好智慧也好,實(shí)際上是心腦的解放。
現(xiàn)在大家說人工智能時代到來了,我稱之為早熟的人工智能。我要說這個時代真正會不會到來?一定會到來。我是非??春玫?,這涉及到千家萬戶的革命。
大家知道計算機(jī),現(xiàn)在每個人手上都有個手機(jī),這就是計算機(jī)。所以計算機(jī)走到了千家萬戶。當(dāng)時有一個中國人是有幫助的,這個人叫王安。機(jī)器人要走到智能,人工智能要走到智能,一定要走到千家萬戶,不然這個革命是做不起來的。
機(jī)器人如何向自然學(xué)習(xí)?我們知道動物與人類的進(jìn)化就是與自然學(xué)習(xí)的過程——人類有語言之前做什么?人類有語言之前是會唱歌的,我們唱歌是怎么出現(xiàn)的?是跟自然學(xué)習(xí)的過程。大家不要忽略自然的原因。
舉個例子,鳥與飛機(jī),人類現(xiàn)在能飛起來了嗎?飛機(jī)是可以飛起來了,但人類飛起來和坐在飛機(jī)上是兩回事。不僅在結(jié)構(gòu)上,而且在運(yùn)動上,提高靈活性,減少能耗。
機(jī)器動物跟機(jī)器人哪個有意思?下面就是機(jī)器人的智能可擴(kuò)展性。
剛才說,你學(xué)了樊院士的字以后可不可以擴(kuò)展?擴(kuò)展一點(diǎn)點(diǎn)是可以的,繼續(xù)擴(kuò)展呢?包括下棋,現(xiàn)在AlphaGo出來以后還下棋,把棋手的技能能擴(kuò)展到什么程度?我們大家都知道,學(xué)車學(xué)得快的人,如果叫他去開飛機(jī)也可能會快一點(diǎn),什么原因?機(jī)器人為什么不能做到這一條?擴(kuò)展的條件是什么?是數(shù)據(jù)嗎?現(xiàn)在大數(shù)據(jù)有了。這個問題我一點(diǎn)都不知道這件事情到底在哪里,特殊的智能與通用的智能有什么差別?機(jī)器人學(xué)界這件事情圍繞著做了二十幾年,通用的智能跟特殊的智能是完全不一樣的兩回事。
學(xué)習(xí)的有效性,人的記憶的可擴(kuò)展性……這都是我在思考的一些問題。機(jī)器人的智能功能在哪里?人有分布式智能,你給我一碗水,這杯水是燙的,我馬上放掉了。機(jī)器人的智能為什么不能分布一點(diǎn)到別的地方去?機(jī)器人的智能應(yīng)該分的是云端的還是分享智能這方面?現(xiàn)在很多人都放到云當(dāng)中,到底應(yīng)該怎么考慮這件事情:通訊領(lǐng)域上的問題;安全性與有效性。
我們再看看機(jī)器人設(shè)計應(yīng)該考慮什么。
大概是15年前我們做空間機(jī)器人的時候,我們設(shè)計衛(wèi)星。我們以前設(shè)計的衛(wèi)星是不考慮人的,如果衛(wèi)星上面有人呢?衛(wèi)星上面有機(jī)器人呢?衛(wèi)星的設(shè)計應(yīng)該是不一樣的。大家看看車跟飛機(jī),它設(shè)計的時候就把位置留在那里,這個問題為什么沒有人考慮過。機(jī)器人為什么不能設(shè)計成可隨身攜帶的?比如智能工具,比如我爬上去,你給我設(shè)計一個手套我可能爬上去。我大概做了13年,這個有機(jī)會再好好講。
人的功能的擴(kuò)大化——把皮帶、鞋子、眼鏡都作為人的智能工具的一部分。這里又講到:人跟機(jī)器人的強(qiáng)項在哪里,人的弱點(diǎn)在哪里,機(jī)器人的弱點(diǎn)在哪里。比如我現(xiàn)在給你一個針,你拿著這個針到自己的房間里面去,這件事情對人來說不是那么容易的,但對機(jī)器人來說是很容易的。有些是機(jī)器人很厲害的,有些是人很厲害的。大家看到AlphaGo贏了,好像人類的智慧受到挑戰(zhàn),我告訴大家不是,人類的強(qiáng)項是在直覺部分、創(chuàng)造部分、想象部分。機(jī)器人有嗎?直到現(xiàn)在還沒有,這是人類偉大的地方。
我們再來看看,康復(fù)醫(yī)療當(dāng)中也有很多這樣的問題。人是擺在里面的,機(jī)器人是一個系統(tǒng),這個系統(tǒng)應(yīng)不應(yīng)該有人,有人跟沒有人是完全不一樣的。我們再來看看動態(tài)機(jī)器人的意義在哪里?比如,自行車是動態(tài)穩(wěn)定而靜態(tài)不穩(wěn)定的系統(tǒng),越快越穩(wěn),對這樣的系統(tǒng)為什么不能做個動態(tài)的機(jī)器人在里面呢?動態(tài)機(jī)器人的優(yōu)勢在哪里?比較光滑的地方要有輪式機(jī)器人,機(jī)器人應(yīng)該是一只腳還是兩只腳還是三只腳?沒人跟你講過。小孩子開始走路之前是會跑的,跑比走的快,所以人類習(xí)慣靜態(tài),正說明需要動態(tài)。
機(jī)器人應(yīng)該像人一樣的,機(jī)器人既不是動物,也不是人,為什么要像人一樣的東西?我把這句話講完就基本上差不多了,這是我自己的研究。我每天早上在公園里散步在山上,我的家住在山旁邊,在龍崗,我說人字旁邊一個山字,就是“仙”字,我每天上山,六點(diǎn)鐘上山,上山以后遇到一件很重要的事情,所有的植物的頭都是朝下,就是根是朝下的,動物的頭是平的,人的頭是朝上的,為什么會這樣?機(jī)器人的頭應(yīng)該放在哪里?沒人說過這件事情。
我個人的感覺,工業(yè)機(jī)器人的問題是部分的強(qiáng)調(diào)了它的通用性,忽略了它的實(shí)用性,人是萬能的嗎?這些我也以后跟大家交流。
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