“人機共舞”的終極目標

張田勘

2020年歲末，美國波士頓動力公司在網上發布了一段極其歡樂的舞蹈視頻。人形機器人Atlas、機器狗Spot Mini、搬運機器人Handle紛紛亮相，隨著歌曲共舞，不僅動作復雜多樣，而且富有舞蹈的韻律和美感。

機器人研究者的終極目標是制造像人一樣既能工作，又有人的情感和思維的機器人，可以稱其為AI機器人。讓機器人像人類一樣舞蹈，翻開了機器人發展的新篇章，但實現機器人研究的終極目標還有很長的路要走。不過，機器人現在已經成為人類強有力的助手，正在為人類創造出巨大的物質和精神財富。

人類創造和制作機器人是以滿足人的需求為目的，所以機器人的功能是幫助人和代替人工作和勞動。這是機器人最初的功能。現在，機器人能做的事情越來越多，不僅能跳舞，還能寫詩、寫文章、繪畫、作曲……未來，人類還可能創造出可以識別環境和人群，有人類情感和思維，并能與人、環境和諧共處的機器人，這是機器人的最高層次。但是，今天的機器人只是初步達到了部分替代人類工作這一層級。

機器人（robot）一詞由捷克作家卡雷爾·恰佩克在1921年出版的《羅素姆的萬能機器人》一書中首次使用。如果把機器人當作能幫助人工作或提供娛樂的一種工具，那么所有具有部分自動功能的機械或器物都可以算作機器人。中國史書記載最早的機器人是周穆王的能工巧匠偃師制造的伶人，不僅能歌善舞，還能與人眉目傳情。這個記載表明，約公元前900年中國人就能制造供人娛樂的機器人了。在西方，第一臺機器人（自動機）是公元前400年由意大利塔倫圖姆市的阿基塔斯設計的“鴿子”。它是一架蒸汽動力的自動飛行器，其木質結構基于鴿子的身體結構，而且包含一套用于產生蒸汽的密閉鍋爐。20世紀后期，機器人已經進入人類世界的各個領域，如太空機器人、家庭機器人、機器人玩具、手術機器人，這些都是機器人發展的重要節點和里程碑。

波士頓動力公司的機器人研發歷程是最近10多年人類研發機器人的一個縮影。2008年，波士頓動力機器人“大狗”（Big Dog）問世。“大狗”四腳著地，高70厘米，由燃油發動機驅動，跑起來速度很快，但伴隨著巨大的機器轟鳴。2016年，卸下笨重的機械裝備的“大狗”蛻變為靈活的網紅“小狗”（Spot Mini），它換了一身黃色的新衣服，身材變得嬌小，顯得活潑可愛，還學會了跳舞、拉卡車。除了網紅“小狗”，波士頓動力公司還有多款人形機器人，如Petman和Atlas。

Petman是仿生機器人，能維持平衡，靈活行動，會行走、彎腰、匍匐以及應對有毒物質，它的行進速度能達到5.1千米每小時 。除了速度快、靈活度高，Petman還能調控自身的體溫、濕度和排汗量，模擬人的生理功能。Atlas于2014年問世，那時，它只能全身纏繞著電纜笨拙地走路。后來，Atlas擺脫了電纜，學會了跳房子和后空翻。現在的Atlas能輕松跳上三層高臺，堪比人類的跑酷者。

機器人和機器狗的舞蹈水平也在逐年提高。2018年，Spot Mini模仿人類太空步的舞蹈已經令人驚嘆。現在，在最新發布的視頻中，Atlas表現出更復雜和流暢的舞蹈動作—奔跑、跳躍、拖曳和旋轉，還可以毫不費力地單腳站立，扭擺身體，跳出“鬼步舞”。Spot Mini還可以跳芭蕾，能模仿女演員腳尖點地的小碎步和優美的天鵝頸。視頻中還有最新的機器人Handle的舞蹈首秀。

但是，這些機器人都還沒有進入機器人的下一階段，即AI機器人。可以說，AI機器人就是機器人的2.0版，如果未來出現具有人的情感、推理和邏輯能力的機器人，則可以稱之為3.0版。AI機器人的特點是“自主化”，而過去的機器人僅能做到“自動化”。自動化是指由人編程，讓機器人按程序工作和行動。自主化則是機器人要根據環境變化采取主動行動來完成工作。

根據智能程度劃分，機器人可以分為5級，現在主流的機器人主要處于1～3級，4級、5級尚未進入應用階段。原因在于，1～3級機器人需要深度學習和強化學習后才能部分自主完成工作，如機器人自動配送貨物到客戶家中。4～5級的機器人能全面自主工作，并且能處理好與環境的關系、與人的互動，做出適當的動作，甚至像人一樣自主完成任務。

即便是能夠進行精確手術的達·芬奇手術機器人（Da Vinci），也還沒有升級到4級的水平。從1996年推出第一代Da Vinci系統機器人，到2017年推出第五代Da Vinci X系統機器人，該系列機器人在靈活度、精準度、成像清晰度等方面有了顯著提高，并且添加了聲音系統、鐳射引導系統以及輕量級內窺鏡等新功能。利用機器人進行手術可以使手術精確度大大增加，病人創口小，術后恢復快，愈合好。該機器人拓寬了醫生的視野，能減少醫生的手部顫動，機器人“內腕”比腹腔鏡更為靈活，能以不同角度在靶器官周圍操作，使手術更完美。但是，如果在手術中遇到特殊情況，如大出血，就需要機器人進行自主選擇，是止血還是擴大創口查明原因，是緊急搶救還是中止手術。不過，4級以上的AI機器人才能做出如此復雜的決策。目前，在實際應用中如果遇到特殊情況，還是要交給臨床經驗豐富的醫生處理。

機器人最難達到的境界是完全自主化的5級，可以代替人做分析判斷和決策，甚至可能有人類的情感。但是，在可以看到的未來這幾乎是不可能的。5級機器人需要完全理解和掌握人類社會的倫理、法律規則，同時還要在人類為機器人制定的法則下工作，因此會無所適從。

自動駕駛汽車達到5級自動駕駛后可能面臨“電車難題”—不改變行駛車道會壓死5人，進入另一條車道會壓死2人，人類駕駛員都難以應對這種局面，更何況自動駕駛汽車。其他機器人同樣可能面臨這樣的兩難選擇，尤其是充當武器的機器人，甚至難以遵守阿西莫夫的機器人法則。該法則包括：第零法則，機器人不得傷害整體人類，或坐視整體人類受到傷害；第一法則，除非違背第零法則，否則機器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害；第二法則，機器人必須服從人類命令，除非命令與第零或第一法則發生沖突；第三法則，在不違背第零、第一或第二法則之下，機器人可以保護自己。

當機器人要殺死敵方的將士時，機器人會因第零和第一法則而拒絕殺人。如果想讓機器人遵從殺人指令，就不能在程序中寫入機器人法則。顯然，這樣的機器人就不是AI機器人，更不可能識別敵軍、友軍和自家人。當機器人在AI的引導下有了思想和邏輯判斷，還擁有了情感之時，是否會毀滅掉人類世界？誰都無法給出答案。因此，人類可以研發AI機器人，但最終還是要研發出人類可以控制的機器人，這才是機器人研發的終極目標。