機(jī)器人將成為下一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)，這是比爾·蓋茨在十幾年前就做了預(yù)測(cè)的。

雖然機(jī)器人在科幻電影里早就出現(xiàn)，但是在機(jī)器人開(kāi)始研發(fā)的階段，大部分是把用于工業(yè)自動(dòng)化的“機(jī)器手”叫做機(jī)器人，例如在汽車(chē)工業(yè)里的車(chē)輛自動(dòng)裝配生產(chǎn)線。

真正 “類(lèi)似于人”的機(jī)器人(或叫“人形機(jī)器人”)，直到最近幾年才引起廣泛議論。這是因?yàn)殡S著智能手機(jī)、智能硬件研發(fā)的迅猛發(fā)展，通信技術(shù)、半導(dǎo)體芯片、軟件、人工智能、視頻技術(shù)、傳感器技術(shù)的飛速進(jìn)步，給“人形機(jī)器人”的誕生及產(chǎn)業(yè)化奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

機(jī)器人技術(shù)正在快速發(fā)展

讓我們回顧一下20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的制造業(yè)“批量生產(chǎn)”方法，即通過(guò)具備各種工具和機(jī)器的工廠，大量生產(chǎn)一模一樣的某個(gè)產(chǎn)品。

開(kāi)始的時(shí)候，這些機(jī)器都是需要人來(lái)操作的“笨”機(jī)器。但是到后來(lái)出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)之后，情況就發(fā)生了變化。這給人們帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)，可以把機(jī)器變得“聰明”起來(lái)，可以按照人們的要求編制程序，來(lái)完成各種各樣繁雜的任務(wù)，也可以完成小批量定制化生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代之后，這樣的數(shù)控機(jī)床或者是工業(yè)機(jī)器人，在大型工廠的流水線上得到了廣泛應(yīng)用。

按照統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球大概有150萬(wàn)臺(tái)這樣的工業(yè)機(jī)器人，到2017年底可達(dá)到200萬(wàn)臺(tái)。這些工業(yè)機(jī)器人可以幫助企業(yè)流水線裝配汽車(chē)或電子產(chǎn)品、在車(chē)間和倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)物品、幫助醫(yī)生做外科手術(shù)等等。它們可以工作于人類(lèi)不能適應(yīng)的環(huán)境中，大大解放了勞動(dòng)力。

機(jī)器人如果用到了家里，它將不光像現(xiàn)在已經(jīng)商品化的掃地機(jī)器人這么簡(jiǎn)單，而會(huì)發(fā)揮更多的為人服務(wù)作用。我們需要把機(jī)器人提升到具有情感的級(jí)別，做到與機(jī)器人更通暢的溝通和交流。例如，在工廠里的機(jī)器人只需與產(chǎn)品打交道，“一心一意”完成單個(gè)任務(wù)就完了；而在家里的機(jī)器人，則需要隨時(shí)與人打交道、隨時(shí)響應(yīng)人的需求。

日本研究機(jī)器人專業(yè)的教授莫里，在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人的外形不能像一部冷冰冰的機(jī)器或者一部設(shè)備，要做得盡可能像人，才會(huì)使人感到有親切感。這就首先需要我們用硬件給它做個(gè)頭、會(huì)移動(dòng)的雙腳、手臂。

很大的挑戰(zhàn)是如何讓一個(gè)人形機(jī)器人能夠很穩(wěn)定地走路、走樓梯、像人那樣奔跑，甚至超過(guò)人，比如爬上完全垂直的墻面或柵欄，或者立定一跳就可彈跳到屋頂上。這需要給機(jī)器人裝上一個(gè)傳感器陣列，它能持續(xù)地測(cè)量機(jī)器人身上部件的方向和移動(dòng)。也需要實(shí)時(shí)讀出和處理這些傳感器所收集的數(shù)據(jù)，持續(xù)調(diào)整伺服電機(jī)，以保持所需的平衡，不至于倒下。要達(dá)到這些要求，需要非常先進(jìn)的低成本、低功耗半導(dǎo)體芯片，低成本的精密移動(dòng)傳感器，以及先進(jìn)的算法和具有人工智能的語(yǔ)音識(shí)別和視覺(jué)識(shí)別技術(shù)。例如，美國(guó)一家公司發(fā)明了一種“推不倒”的算法，傳送至Atlas人形機(jī)器人，機(jī)器人可以靈巧地平衡，甚至你如果故意推倒它，它也可以借助協(xié)調(diào)能力驚人的雙足立刻穩(wěn)定平衡。

這幾年來(lái)，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多種“開(kāi)源硬件”平臺(tái)，讓開(kāi)發(fā)者在這個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)機(jī)器人。這些平臺(tái)提供了大部分人形機(jī)器人的硬件部件，可以直接從網(wǎng)上下載源代碼，然后找臺(tái)3D打印機(jī)把這些部件打印出來(lái)，最后把這些部件組裝成一個(gè)機(jī)器人。

另一方面，人是有血有肉、有意識(shí)、有感情的動(dòng)物，光外形類(lèi)似還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要用到人工智能。人工智能已經(jīng)研究了很多年，最近發(fā)生的 “人機(jī)大戰(zhàn)”，谷歌公司開(kāi)發(fā)的AlphaGo使用的其實(shí)就是一個(gè)人工設(shè)計(jì)的算法。對(duì)于圍棋來(lái)說(shuō)，有10的360次方的可能的下棋盤(pán)面，每下一個(gè)棋子，要從這么多的可能性中選出“最優(yōu)的”一種，如果用目前最高水準(zhǔn)的電腦去窮舉運(yùn)算的話，幾億年都算不完、選不出最優(yōu)的棋子。所以目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了不少的“啟發(fā)式”算法，這種算法可以大大減少運(yùn)算時(shí)間，但是運(yùn)算的準(zhǔn)確度卻不能達(dá)到100%準(zhǔn)確。

類(lèi)似這樣的人工智能，除了用于下棋，更多用于醫(yī)藥診斷、金融貿(mào)易、法律、科學(xué)計(jì)算、玩具及各種應(yīng)用軟件App等。今年3月，世界四大會(huì)計(jì)師事務(wù)所之一的德勤宣布，將人工智能引入會(huì)計(jì)、稅務(wù)、審計(jì)等工作中，代替人類(lèi)閱讀合同和文件。這也是一種人工智能的新的應(yīng)用。但是，使用人工智能來(lái)進(jìn)行機(jī)器人的圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等，卻是最恰當(dāng)不過(guò)的了。

人形機(jī)器人需要能夠識(shí)別人的自然語(yǔ)言，才能與人進(jìn)行交流。但這不是一件簡(jiǎn)單的任務(wù)。20世紀(jì)90年代，研究者研發(fā)的自然語(yǔ)言識(shí)別算法，識(shí)別率不超過(guò)70%。一直到2012年左右，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，才使識(shí)別率有了新的突破，達(dá)到了93%以上。這里面起作用的還有一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，那就是“深度學(xué)習(xí)”，這可以讓電腦通過(guò)大數(shù)據(jù)自己訓(xùn)練，數(shù)據(jù)越多就會(huì)訓(xùn)練得越準(zhǔn)確，識(shí)別率越高。根據(jù)專家預(yù)計(jì)，再過(guò)3年，識(shí)別率可以達(dá)到97%。

要做一個(gè)類(lèi)似人的人形機(jī)器人，還需要“人工情感”和“人工意識(shí)”。加強(qiáng)這兩個(gè)領(lǐng)域的研究，既會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)“人工智能”發(fā)展，又能做成一個(gè)更高端、更接近人類(lèi)、更具有人性的機(jī)器人。

要讓機(jī)器人做到能與人類(lèi)進(jìn)行情感交流，要能先進(jìn)行“情感識(shí)別”，理解人類(lèi)情感的身體表現(xiàn)。人的情緒很多體現(xiàn)在面部表情上，面部肌肉、眼睛、鼻子等都會(huì)表達(dá)一個(gè)人的激動(dòng)、懷疑、愉悅、痛苦、失望等等感情；聲音語(yǔ)調(diào)也是一個(gè)重要的表達(dá)。如一個(gè)人在憤怒時(shí)，聲調(diào)會(huì)大大提高且變得緊張；人的姿勢(shì)和舉止也可以反映出人的情感狀態(tài)。把這些都建成數(shù)學(xué)模型，用算法編制好程序，通過(guò)處理器的實(shí)時(shí)運(yùn)算，反饋到機(jī)器人的外表并顯示出來(lái)。

機(jī)器人的研發(fā)和發(fā)展要比我們想象的要快。它不是僅僅跟著智能硬件或者人工智能的發(fā)展而同步發(fā)展。目前，阿里巴巴、軟銀、鴻海、谷歌等公司都已經(jīng)投入巨資研發(fā)“人形機(jī)器人”。

機(jī)器人技術(shù)需要在三個(gè)領(lǐng)域得到突破——機(jī)械動(dòng)作、認(rèn)知和思考、傳感識(shí)別。兩年前，日本軟銀發(fā)布了世界上第一臺(tái)帶情感的機(jī)器人Pepper，是一個(gè)重大突破。這個(gè)身高1米21的Pepper很有意思，它可以認(rèn)識(shí)家人、教英文、寫(xiě)日記、唱歌、跳舞、說(shuō)話、玩游戲、變魔術(shù)，甚至還能算命。Pepper在一分鐘內(nèi)就售出了1000臺(tái)，可見(jiàn)受到了用戶極大歡迎。但是，Pepper還有很多不足，它能認(rèn)識(shí)的人不超過(guò)10個(gè)，它不能搬重物、不能走樓梯，還不能掃地、做家務(wù)。它也沒(méi)有雙足，底部只是一個(gè)裝有輪子、能360度旋轉(zhuǎn)的盤(pán)子。

那種接近人類(lèi)的會(huì)雙足走路、會(huì)奔跑、會(huì)走樓梯、會(huì)做家務(wù)、會(huì)思考、會(huì)工作、會(huì)玩樂(lè)、有情感、會(huì)與人交流的人形機(jī)器人，預(yù)料在2030年前后會(huì)出現(xiàn)在我們中間，我們可以在商場(chǎng)里挑選，像買(mǎi)部汽車(chē)那樣買(mǎi)到這樣的“產(chǎn)品”。這種機(jī)器人有個(gè)頭、有兩個(gè)手、兩腳或4個(gè)腳。機(jī)器人可以幫助你看病，幫助你駕車(chē)，幫助你購(gòu)物、取快遞、扛重物，幫助你燒飯煮菜，幫助你清掃房間、幫助照顧老人和小孩。

人類(lèi)該如何與機(jī)器人相處？

從機(jī)器人得到的經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的，但更重要的是對(duì)人類(lèi)心理上構(gòu)成的影響。人類(lèi)在地球上已經(jīng)存在了很久很久，并認(rèn)為是這個(gè)地球上最高級(jí)、最有智慧的物種。如果把人形機(jī)器人看作是又一個(gè)具有類(lèi)人智慧的新物種，那么人類(lèi)的心理上怎么接受？這將會(huì)是很困難的。

除了一系列涉及到社會(huì)上、心理上、經(jīng)濟(jì)上的影響，還有法律上的問(wèn)題。讓我們想一想，機(jī)器人的擁有者是不是需要在法律上對(duì)他的機(jī)器人的行為負(fù)責(zé)？如果不是，那么未來(lái)的機(jī)器人如何來(lái)承擔(dān)責(zé)任？如果有人用刀把別人刺傷了，那么他就要受到法律制裁；但是如果用刀把一個(gè)機(jī)器人刺傷了，是算犯了很輕的過(guò)失，還是根本就不算犯罪呢？

有幾位寫(xiě)機(jī)器人的科幻作家，曾提出過(guò)需要事先用編程方法來(lái)規(guī)范機(jī)器人的行為，不讓它作出損害人類(lèi)的動(dòng)作。這些虛擬的規(guī)則，有可能在未來(lái)變成現(xiàn)實(shí)。人類(lèi)應(yīng)該永遠(yuǎn)是機(jī)器人的主人，他掌握著把機(jī)器人“打開(kāi)”或者“關(guān)閉”的權(quán)利。他可以任意存取機(jī)器人的記憶(存儲(chǔ)器)，也可以任何時(shí)候?qū)C(jī)器人的“大腦”重新編程。

很明顯，現(xiàn)在階段我們想象到的機(jī)器人，就是一個(gè)為人服務(wù)的“奴隸”。但是，當(dāng)?shù)搅四軌蛑圃炷欠N真正有感知和認(rèn)知能力、有“思想”的機(jī)器人那一天，機(jī)器人的“奴隸”角色將會(huì)發(fā)生變化。到那一天，機(jī)器人不再光是個(gè)塑料、金屬或者硅芯片組成的殼子，還會(huì)有利用生物打印、人工合成生物、自組裝納米科技而制造的生命體。未來(lái)這種制造科技將不但用于人類(lèi)的醫(yī)學(xué)，還將用于制造和修理人形機(jī)器人。

我們真的需要好好思考一下。過(guò)去的20年，我們所使用的電腦、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都還只是沒(méi)有知覺(jué)的機(jī)器，現(xiàn)在“智能化”、“智能硬件”的時(shí)代已經(jīng)或者即將開(kāi)啟，接下來(lái)的20年內(nèi)，將會(huì)出現(xiàn)有認(rèn)知和感知能力的人形機(jī)器人，機(jī)器人將具有越來(lái)越多的“人性”。機(jī)器人可以自我迭代、自我更新、自我學(xué)習(xí)、自我糾錯(cuò)、自我成長(zhǎng)。

這種創(chuàng)造自主行為的機(jī)器，一定意義上是自然界產(chǎn)生的帶智慧的新物種。這些機(jī)器人將與我們共存，在這個(gè)地球上與我們同居，它們將變成一個(gè)“人工合成”的新公民。我們將不僅僅“擁有”智能科技，而且還得學(xué)會(huì)與這些“公民”一起生活和工作?？苹秒娪暗膱?chǎng)景，快要來(lái)到我們每個(gè)人面前，我們?cè)撟瞿男?zhǔn)備呢？(張臣雄)