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?Brooks的3个六足机器人Ghengis,Attila和Hannibal,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(Brooks和Stein,1994)。
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 trade,industry,METI)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。