我們曾經(jīng)在科幻電影里面幻想智能機器人為我們打理一切，就如《杰森一家》中的“羅茜”或迪斯尼動畫大片《超能陸戰(zhàn)隊》中那個“大白”。如今這樣的生活離我們越來越近。近幾年來，各類型的機器人相繼推出，而到了最近，達(dá)到了一個小高峰，不但爆出餐廳機器人已經(jīng)試營業(yè)的消息，各大知名廠商也推出了相關(guān)產(chǎn)品。難道機器人時代真的要來臨了嗎？

 

 

　　所謂機器人，就是用技術(shù)手段實現(xiàn)人的功能。因此，目前機器人的發(fā)展可以分為兩類，即工業(yè)化機器人和服務(wù)型機器人。

 

　　最早出現(xiàn)的機器人就是目前工業(yè)生產(chǎn)中最常提及的“機械手”，比如富士康用來組裝產(chǎn)品的超級機械臂就是最傳統(tǒng)的工業(yè)化機器人，其注重的是對人類四肢的模仿。相對工業(yè)機器人而言，服務(wù)型機器人算是機器人家族中最年輕卻又充滿活力的。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會的定義，服務(wù)型機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，能夠完成除外生產(chǎn)操作外對人類和設(shè)備有用的服務(wù)。“服務(wù)機器人強調(diào)智能，要有感知能力、交互能力、理解能力和任務(wù)規(guī)劃能力。與在特定環(huán)境進行重復(fù)工作的工業(yè)機器人相比，服務(wù)機器人更接近于人。它是相對較新的領(lǐng)域，需要研究的內(nèi)容很多。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)機器人中心主任陳小平教授認(rèn)為。

 

　　服務(wù)型機器人正融入我們的生活

 

　　微軟前總裁比爾·蓋茨2007年在《科學(xué)美國人》雜志中的一段預(yù)言常常被廣泛引用：機器人將與30年前的個人電腦一樣進入千家萬戶。讓機器人像家用電器一樣進入人類的生活？這聽起來有點瘋狂，有人甚至?xí)?lián)想起科幻電影里人類被機器人統(tǒng)治的恐怖畫面。其實這一切并非天方夜譚，服務(wù)型機器人已經(jīng)悄然來到身邊。今年6月，被認(rèn)為當(dāng)今世界上最像“大白”的人形機器人“Pepper”開始發(fā)售。這款智能陪護型機器人是由日本軟銀集團和法國Aldebaran Robotics公司共同開發(fā)，能識別真人的語音和面部表情，并且可以進行對話交流。

 

　　而以平民形象出現(xiàn)的是iRobot研發(fā)的那些埋頭工作，以掃地、拖地為己任的家務(wù)機器人。但這些我們都可以稱之為裝上了傳感器的自動行為設(shè)備，還不是我們期待的能夠識別自然語音和圖像識別，能自主思考和學(xué)習(xí)的機器人。今年拿到2350萬美元融資的家庭機器人項目Jibo，其不僅可以通過自然語言與人聊天，還能通過面部識別認(rèn)識家庭成員，對家庭計劃和安排進行提醒，更重要的是在與人打交道的過程中，Jibo可以不斷學(xué)習(xí)，了解人的深度想法。而國內(nèi)的小魚科技也推出了陪伴機器人小魚在家，同樣具備面部識別和人臉追蹤，能通過360度拍攝為兩地分局的家庭成員建立溝通。

 

　　除此之外，微軟也正在籌劃著為自家的機器人放入微軟小冰或Cortana，并推出可編程并配備了深度攝像頭的機器人。海爾則帶來了他們的機器人ECAN，主要是面向幼兒教育，可以追蹤幼兒，識別使用者行為，并投射影像。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上至少有48個國家在發(fā)展機器人，其中25個已涉足服務(wù)型機器人開發(fā)。在日本、北美和歐洲，已有7種類型計40余款服務(wù)型機器人進入實驗和半商業(yè)化應(yīng)用。

 

　　眾多企業(yè)緣何紛紛投身機器人產(chǎn)業(yè)？業(yè)內(nèi)人士分析，機器人產(chǎn)業(yè)的廣闊市場是它們考慮的重要因素。在據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會和國際機器人聯(lián)合會的統(tǒng)計，2002年至2004年，實際機器人市場年增長率平均在10%左右，2005年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的30%。

 

　　2011年，全球服務(wù)型機器人市場價值為183.9億美元，據(jù)預(yù)測此數(shù)值至2017年將達(dá)到461.8億美元，復(fù)合年增長率為17.4%。目前，機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界各國高度關(guān)注的戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)，比如我國就提出“中國制造2025”戰(zhàn)略，明確提出數(shù)控機床和機器人是其中十大領(lǐng)域之一。其它發(fā)達(dá)國家也紛紛推出以機器人作為支撐的制造業(yè)復(fù)興規(guī)劃，包括德國工業(yè)4.0、日本的機器人新戰(zhàn)略、美國的制造業(yè)復(fù)興計劃等。

 

　　披上智能化外衣的服務(wù)型機器人

 

　　不同于我們在科幻片中看到的高智能類人形機器人，也不同于工業(yè)自動化生產(chǎn)線上的工業(yè)機器人，目前面向大眾的服務(wù)型機器人越來越多是以智能終端的一種高級形態(tài)出現(xiàn)。很多致力于服務(wù)型機器人研究、制造的企業(yè)，均認(rèn)為所謂“服務(wù)”將是從突出功能性向場景化轉(zhuǎn)變，服務(wù)型機器人不應(yīng)該是獨立存在的，不能像工業(yè)機器一樣僅擁有簡單的功能。服務(wù)型機器人更像傳統(tǒng)智能設(shè)備一樣由無數(shù)個硬件和傳感器組成，具備在特定場景下，感知一切環(huán)境變化，并且彼此之間可以互動溝通，從而協(xié)作完成人類的需求。于是乎，新一代服務(wù)型機器人往往會部署大量的傳感器，比如3D深度攝像頭、麥克風(fēng)、溫度計等—這些傳感器將真實世界的需求，轉(zhuǎn)化成計算機能夠處理的數(shù)據(jù)，從而轉(zhuǎn)化成機械行為。當(dāng)然，這些傳感器不必都長在機器人身上，可以作為家用智能系統(tǒng)的一部分通過云和機器人同步數(shù)據(jù)。比如Jibo機器人，只要用戶將Jibo接入到互聯(lián)網(wǎng)，通過專用的App進行操控，Jibo就會根據(jù)內(nèi)置的不同程序來實現(xiàn)不同功能。最關(guān)鍵的是，Jibo能夠識別使用者的語音、肢體和表現(xiàn)的意義，并予以記錄和反饋，比如當(dāng)使用者微笑的時候，屏幕里也會出現(xiàn)一個微笑的符號，讓使用者有種使用聊天工具跟人互動的錯覺。能夠完成這些功能，很大程度上得益于Jibo上的傳感器、兩個彩色立體相機、ARM移動處理器和嵌入式Linux平臺等等。

 

　　正因為搭上智能化這艘“大船”，服務(wù)型機器人的概念變得越來越廣泛。機器人不一定需要是人形，只要它們可以模擬人類思考和做出一些響應(yīng)。機器人可能是車形、四方形等任何形狀，甚至可以是虛擬存在的—比如百度公司的度秘，微軟的小冰。

 

　　當(dāng)然，披上智能化外衣的機器人又不同于傳統(tǒng)的智能設(shè)備。目前人類與傳統(tǒng)智能設(shè)備間的關(guān)系較單向，比如蘋果開發(fā)出人工智能語音助理Siri，盡管其具有優(yōu)秀的語音辨識功能，但使用者始終沒有與智能調(diào)和“對話”的認(rèn)知與習(xí)慣，也不可能跟冷冰冰的設(shè)備間建立具信賴感的互動關(guān)系。而相對于智能設(shè)備，服務(wù)型機器人最大特點是“擬人”，具有一定的感知能力和認(rèn)知能力，分布式的嗅覺、聽覺、視覺、遙控、學(xué)習(xí)能力等都應(yīng)該具備。如智能機器人Pepper能通過內(nèi)置的感應(yīng)器感知人的面部表情和語音語調(diào)，理解人的喜怒哀樂等情感，然后不斷加深理解人的行為，并做出相應(yīng)的決策；而Jibo也具有一定的學(xué)習(xí)能力，通過人工智能算法，讓Jibo可以主動學(xué)習(xí)家庭成員的生活習(xí)慣，根據(jù)這些習(xí)慣自調(diào)整、自適應(yīng)……這些都是智能手機、可穿戴設(shè)備所不具有的。

 

　　原諒它吧，機器人還有點笨！

 

　　雖然機器人圈內(nèi)熱熱鬧鬧，一大群“說唱者”興致高昂，但我們也不能漠視這樣的現(xiàn)實：服務(wù)機器人真正走入尋常家庭者還寥寥無幾。問題出在哪里？其實最大問題是目前機器人還有點“笨”，離高度智能化還有差距，還都不是合格的“機器人”。我們?nèi)粘Ｋ姷姆?wù)型機器人，更多只是自動控制技術(shù)的延展，缺乏思考的能力，即自我意識，只能按照人設(shè)定的場景實現(xiàn)特定的功能，一旦遇到超出人預(yù)料之外的情況，機器人就會束手無策。這就出現(xiàn)了《杰森一家》中我們看到的帶著輪子四處走動的機器人“羅茜”干起家務(wù)是無所不能，而我們的生活視野內(nèi)卻只能見到iRobot掃地機器人的埋頭勞作。

 

　　目前開發(fā)人員也意識到這樣的問題，正嘗試各種方法提升機器人的IQ。其中一個研究方向就是依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，借助云端的計算資源提升機器人的人工智能系統(tǒng)。人工智能的基礎(chǔ)是海量的數(shù)據(jù)樣本和超強的計算能力。大數(shù)據(jù)通過對海量數(shù)據(jù)的存取和統(tǒng)計，智能化的分析和推理，并經(jīng)過機器的深度學(xué)習(xí)后，有效推動了人工智能的發(fā)展。而云計算讓機器人可以在云端隨時處理海量數(shù)據(jù)?？梢?，云計算和大數(shù)據(jù)為機器人的發(fā)展提供了基礎(chǔ)和動力，機器學(xué)習(xí)的結(jié)果就是AI，而AI又能指導(dǎo)機器人去更精確地執(zhí)行任務(wù)，機器人的行動又會觸發(fā)傳感器。這整個就是一個完整的循環(huán)，機器人可以更加快速地成長。目前行業(yè)巨頭谷歌、百度已經(jīng)進行這方面的研究。比如百度成立硅谷人工智能實驗室，并聘請曾擔(dān)任“谷歌大腦”項目的吳恩達(dá)博士為首席科學(xué)家，瞄準(zhǔn)的正是基于大數(shù)據(jù)的人工智能。而谷歌之前先花費4億美元投資人工智能研究公司DeepMind，又用32億美元收購了智能家居Nest以及一系列機器人軍團，目的也是計劃打造超級人工智能系統(tǒng)，希望未來讓機器具備“聽”、“說”以及“看”等自然感知功能。

 

　　不過，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算來提升機器人的“智力”也不算完美。很多產(chǎn)品和場景，比如行駛的汽車、飛行中的無人機，必須要實時處理，依托在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的任何延遲或者不穩(wěn)定可能會造成危險。這還不算，把原始數(shù)據(jù)傳到云端，并不高效，數(shù)據(jù)中心滿足的都是通用的計算需求，即使需求已經(jīng)專門定制化也不合適，也不經(jīng)濟。因此，業(yè)界有些廠商提出了不一樣的想法—將專門化的人工智能算法邏輯實現(xiàn)在芯片里。簡單的說，就是把深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等各種復(fù)雜的人工智能算法放置在芯片中，這芯片就相當(dāng)于“機器人的大腦”。廠商可以針對機器人不同品類，對智能處理的共性計算需求做分類和抽象，定義若干個不同類型的芯片品類，并將智能感知、認(rèn)知理解、決策控制等整個閉環(huán)寫進芯片。這意味著未來機器人更換不同的芯片就可以實現(xiàn)不同的服務(wù)功能，比如大白插上“愛心型”芯片就是一個憨態(tài)可掬、暖男型機器人，而插上“邪惡型”芯片，它就變成帶來死亡與毀滅的終結(jié)者。目前地平線機器人科技有限公司就正進行這樣的嘗試。

 

　　寫在最后：

 

　　科技在發(fā)展，人的欲望也在發(fā)展，目前服務(wù)型機器人仍不可能滿足人的一切要求。當(dāng)然，我們目前對機器人是寬容的，當(dāng)機器人操作錯誤的時候，你會傾向于原諒它們，而不是對它大發(fā)脾氣或者退回原廠。因此我們有理由相信，在“學(xué)本領(lǐng)”的道路上，未來機器人將越來越“聰明”，見到動畫片《杰特森一家》真正的羅茜只是時間問題。這也是第二次自動化浪潮所引領(lǐng)的趨勢，這股浪潮會圍繞著人工識別、廉價傳感器、機器學(xué)習(xí)以及分布式智能展開，而這種深度的自動化變革，將會影響所有人，且未來生活中必將隨處見到機器人的身影。