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摔跤吧，機器人 從“人工昆蟲”到走入尋常百姓家

1968年，斯坦利•庫布里克(Stanley Kubrick)的科幻電影《2001：太空漫游》(2001: A Space Odyssey)誕生。這部電影被認為是“現代科幻電影技術的里程碑”，它影響了之后幾乎所有的科幻電影。對于這點，或許創作者會有所預料，但它也影響了很多科學家的青少年時期。因為這部電影，讓很多年輕人對人工智能產生了濃厚的興趣，這點或許是當初電影創作者們始料未及的。庫布里克用天外飛仙般的電影畫面，探討宇宙的真理之謎，由此引發出來的哲學問題，似乎遠沒有影片中的一臺超級人工智能計算機HAL9000更能吸引觀眾的眼球。

HAL9000是一臺沒有身體，說話聲音像一位溫文爾雅的紳士的人工智能計算機，雖然它號稱從不出錯，但還是發生了致命的錯誤，當人類宇航員決定關掉它時，HAL9000用自己的智能對宇航員發起反擊。“HAL9000是個殺人狂，殺死了所有人，除此之外，它真的很智能，很有趣。”出身于澳大利亞一個中產階級家庭的羅德尼•布魯克斯(Rodney Brooks)成了HAL9000的死忠粉，也正是因為這個來自科幻電影中的人工智能，布魯克斯走上了對科學的探索之路。

在澳大利亞布魯克斯就讀的大學里，使用計算機是需要打卡才可以的。當時的一位教授看出了這個學生對于計算機的癡迷，特批布魯克斯每個周日可以獨自使用計算機12個小時。就這樣，布魯克斯開始用機器語言編程。布魯克斯感謝教授對自己的幫助，卻還是因為這所大學里面沒有計算機系，選擇填報了美國一些著名的有人工智能實驗室的高等學府，并幸運地收到其中幾所大學的錄取通知書。從地圖上，他看到斯坦福大學離澳大利亞最近，于是這個對機器人情有獨鐘的年輕人踏上了美國尋夢的征程。

在斯坦福大學人工智能實驗室，布魯克斯加入到機器人專家漢斯•莫拉韋克(Hans Moravec)的“斯坦福車”項目。當時，他們研發能自己觀察和自己行動的小車，這也是今天自動駕駛汽車的鼻祖。這輛小車行動異常緩慢，每移動一步，都要進行大量的推理論證，在房間里移動20米竟需要6個小時，這是何等緩慢的速度！

人類能在短時間內感知周圍環境，處理大量信息，并做出反應。但在機器眼里，同一件物體在不同角度、不同光線的條件下，變得不同。用邏輯的方法教會機器應付這個千變萬化的世界，比人工智能先驅們預想的要困難得多。布魯克斯決定要換一種思維來解決機器的行動問題。

1984年，布魯克斯加入了麻省理工學院計算機與人工智能實驗室。小小的昆蟲吸引了他的注意力，他觀察到昆蟲的腦袋雖然很小，但是可以自由自在地飛來飛去，彼此追逐，還可以逃生保護自己。昆蟲的這些能力，比當時的機器人要能干好多倍。何不從昆蟲身上做文章呢？

布魯克斯和他的團隊，開始以昆蟲為模板，造出了他們的及時個機器人。它不構建這個世界的復雜表征，只是根據來自感應器的輸入，來迅速決定做什么，并保持每時每刻都能做出快速決策。它可以和人類行走的速度差不多，還可以在擁擠的房間里行動。iRobot公司聯合創始人、布魯克斯的合作伙伴科林•安格爾(Colin Angle)開玩笑地跟我們說：“我們做的AI，不是指人工智能，而是指‘人工昆蟲’。”這個總結詼諧又到位，他們放棄之前從研究人類復雜行動入手的方法，轉向研究某些簡單行為的組合。小到足夠讓人忽視的昆蟲對布魯克斯和他的小伙伴來說，著實功不可沒。

“人工昆蟲”技術并沒有僅僅停留在實驗室，布魯克斯帶領他創立的iRobot公司，開發出一款掃地機器人。2003年，這位才華橫溢的科學家登上TED的舞臺，他在現場向觀眾展示了他的杰作。

“這是一個你能外出買到的機器，它能夠清潔你家的地板，它就像不斷來回繞圈子似的出發，前進。如果它撞到什么東西的話??你們看到了嗎？現在它開始沿著墻角走；它在繞著我的腳前行并在我周圍做清潔。別擔心，放輕松，這是個機器人，它很聰明！”布魯克斯風趣幽默的展示，引來陣陣笑聲，也贏得陣陣掌聲。雖然這款掃地機器人只是一個“沒頭腦”的小家伙，但它不再是在實驗室中挪一步能把人急死的小車，也不再是隱藏在計算機里只有聲音沒有形體的神秘分子，這個可愛的行動派雖然只能完成有限的任務，但已經開始走進人們的日常生活中了。

iRobot公司在掃地機器人的外觀設計上，費了一番心思。他們很小心地試圖將其設計為一臺正兒八經的機器，不走可愛路線，試圖讓人們嚴肅對待。他們想避免人們認為這個掃地機器人是個玩具。不過，這個沒頭腦的小家伙不僅沒有被當作是玩具，用戶與機器人的互動還產生了意想不到的效果。安格爾告訴我們，在買掃地機器人之前，要是問，你會給這臺機器起名字嗎？人們一定會擺擺手說：“不會不會，這只是一臺吸塵器。”然而一旦它成為了家里的一部分，人們在看電視或者做別的事情時，你看到這個小家伙幫你忙前忙后，幾乎每一個人都會為它起名字，它成了家庭中最勤勞的一分子了。

iRobot公司還有一種軍事偵察機器人，PackBot，它同樣沒有腦袋，但可以在軍隊前面開路，觀察洞穴。這款機器人做得相當堅固，可以隨環境而調節自己的行動：可以翻轉，可以自己進入通信范圍，還可以自己爬樓梯。在福島核災后，PackBot首先沖進高輻射的核電廠廢墟偵察，是當之無愧的“沖鋒陷陣”。

還有個戰地機器人，士兵們給它起了個名字叫“史酷比”。每次史酷比拆了一顆炸彈，士兵會在它的身上做個記號。有24小時，史酷比被炸壞了，受了嚴重的傷，當史酷比的操作員將它抱回補給站時，這個士兵眼中含淚，以幾乎乞求的口吻問道：“能修好它嗎？”此情此景，史酷比就像這個士兵倒下的一個戰友，他們并肩作戰，不可分離。

安格爾拿起一個“受了重傷退休”的機器人，一邊指著機器人的“傷口”，一邊說：“從伊拉克回來的機器人，也許不完整了??你們看，這個控制臺上還有彈孔。機器人有時候不太走運，被炸壞了，但好在遇難的不是人，這就是我們設計這些機器人的目的。”如果不是他介紹，乍看上去，他手中的這個廢棄的機器人就像一塊廢鐵，只是我們并不知道，在戰場上，不知道哪24小時會突然成為廢鐵的戰地機器人可以沖到人類士兵不能進入的地方，可以被重重地扔進一間破房子里，可以蹚過淤泥沼澤，渾身都是泥巴面目全非。iRobot公司設計的戰地機器人更像一輛小坦克車，同樣沒有腦袋，有的只是沖鋒陷陣的勇氣。難怪士兵們會對它們產生情感，這些戰地機器人可以犧牲自己，保護人類。

薩瓦雷斯教授的小跟屁蟲

美麗的斯坦福大學校園里，我和斯坦福大學計算機系的瑟威歐•薩瓦雷斯教授(Silvio Savarese)一路走，一路聊著人工智能的話題。在我們身后，有個胖乎乎的腆著肚子的“小家伙”一路跟著我們，就像個小跟屁蟲。這個機器人叫Jackrabbot，別真當它是小跟屁蟲，它在斯坦福校園還小有知名度呢，我們這一路走著，時不時會有學生停下來跟它合影，還有行人友好地跟它招手。Jackrabbot沒有胳膊，有一個圓圓的身體，它的腳是兩個相當于它身體1/3高度的輪子，它的主人薩瓦雷斯將一頂草帽扣在它的腦袋上，還給它戴了一條黑底紅色斜紋的領帶，領帶沿著它的大肚腩掛下來，既可愛又紳士，一陣風吹過，它的領帶被風給吹歪了，我忍不住幫這個沒有手的小紳士整了整。

薩瓦雷斯告訴我，Jackrabbot是一個很有教養的機器人。它喜歡跟著人，也喜歡去嘗試理解人們在做什么。難怪這個小紳士，我們一直走著，它就一路跟著，但是它不會主動超到我們前面去。當我們停下來說話，它也停了下來，用它的攝像頭眼睛看看我們，好像聽懂了我們在說什么，很自覺地走到一邊去。讓我驚嘆的是，Jackrabbot竟然沒有從我們中間穿過，薩瓦雷斯說，因為Jackrabbot知道這是不禮貌的。我看著Jackrabbot晃晃悠悠地走到一旁去的背影，覺得它是一個懂事的機器人。

薩瓦雷斯是斯坦福人工智能實驗室主任李飛飛的先生，也是人工智能領域杰出的科學家。他和團隊花了很長時間將人類的社交禮儀教給Jackrabbot。這位教授一直對能理解人類行為的算法很感興趣，所以目標是讓機器人真正理解人類的行為、活動和意圖。理解人類的意圖，這聽上去有些不可思議，我問他這個設計最困難的部分是什么。薩瓦雷斯說，最困難的部分是機器人需要了解這里是一個人，還是一棵樹，或者要能了解那里是人行道還是馬路。他對Jackrabbot抱有更大的期望，他希望Jackrabbot能夠解決“一英里” 的問題：“當運輸車到達送貨站，你還是需要將貨物從那里遞到客戶手中，那就是這個機器人的用武之地了。”也許有24小時，當你打開家門，就是這個小家伙給你送上快遞呢，你一定會由衷地夸贊一句：“嗨，Jackrabbot，你真棒！”

雙足機器人勇敢地站起來

DARPA機器人挑戰賽被稱為機器人界的“鐵人三項”，舉辦比賽的宗旨是制造出能在對人類而言危險的地方工作的機器人。雙足機器人有其實際意義，尤其是救援機器人，它需要在人類的環境下獨立行動，它們也成了DARPA機器人挑戰賽的主角。

我們在麻省理工學院計算機與人工智能實驗室見到了高大威猛的雙足機器人，就像是一個個變形金剛，其中最引人關注的就是阿特拉斯——大力士了。

來自中國的博士生戴泓楷對做機器人有著很大的熱情，DARPA機器人挑戰賽就是他的試金場。雖然DARPA挑戰賽并沒有一定要求使用人形機器人參賽，但小戴覺得，如果我們希望機器人可以具備和人類一樣的能力的話，那么很有可能我們就需要一個長得像人，智能方面也像人的機器人。

為了適應人類環境的不確定性，組委會故意捉弄參賽的機器人，修改各種參數。決賽中，甚至要求去掉機器人身上的保護繩索。機器人需要完成開車、開門、鉆墻、上樓梯等一系列動作，其中最難的一項就是下車。為此，戴泓楷所在的麻省理工學院參賽隊進行了反復的測試。

小戴跟我回憶說，當時他們對于“下車”這個動作非常有信心，有兩個同學當時就在實驗室的車上跳上跳下的，他們覺得“下車”這事沒有問題。結果在他們比賽的及時天，機器人在下車的時候，后背碰到了車座椅的后背，車座椅相當于反推了一把機器人，可憐的機器人直接就從車上摔了下去。看到機器人摔到地上的時候，小戴捶胸頓足，他說：“我覺得以后要是有了孩子，看見自己孩子摔地上的時候，可能就是這種反應吧。”聽著眼前這個率真學生的描述，我能想見那種情景，能體會那種心情。

好在機器人哪里跌倒又能在哪里爬起來，它用頑強的意志站了起來，它拖著沉重的步伐，一步一步地走上樓梯??小戴說，他們給這個機器人賦予了規劃的能力。右手摔折了，左手還可以用，于是所有的動作就被這個頑強的機器人換到左手上面去了。

壯士折臂，堅持到比賽一刻，完成了大部分任務，最終贏得了觀眾的喝彩。不以成敗論英雄。機器人所具有的可以調整自己左右手的能力，又讓它們的行動力往前進了一步。

人工智能先驅阿蘭•圖靈(Alan Turing)曾設想過一個“思想的機器”，這種機器可以擁有電子大腦，以攝像頭為眼，以輪為腳，可以在鄉間漫步。但他又承認，現在這樣的技術條件還不具備，所以還是先專注于無形體的人工智能比較好。的確，走路，對人類來說是本能的一件事，但對機器來說卻是很大的挑戰。

圖靈一定沒有想到，一代代人工智能專家和研究人員，甚至年輕的大學生，從未因此放棄過制造機器人的夢想。《2001：太空漫游》中那個神通廣大的偏執殺人狂HAL9000終究還是隱藏在計算機里的無形體的系統，HAL9000也一定沒有想到，它雖然影響了很多科技控，他們驚嘆HAL9000的超能力，卻并沒有將無形體的智能視為終極目標。盡管現在的機器人邁開雙腿還有些艱難，在飛滾的輪子之上還有些迷茫；盡管行動力超強的機器人可能沒頭腦、沒胳膊，甚至看上去像玩具、像一塊鋼鐵，但是這些形態各異的機器人，還是在無數次跌倒之后，堅強地爬了起來。在跌跌撞撞、橫沖直撞后，一點點熟悉和適應著人類的規則。它們逐漸走進人類的生活，雖然還處于蹣跚學步的階段，但可以肯定的是，人機共生的時代已經來臨，充滿期待和想象。