机器人哪里不如人

李允明

凯文老师在上次讨论中提出了“机器人是机器，不是人；但机器人是不同于一般机器的机器”。这一精辟的论点使机器人兴趣小组的同学们更提高了对于机器人的兴趣。爱刨根问底的汤姆这几天一直在想：既然机器人不是人，但人又千方百计地把机器人制造得像人一样，并能够像人一样工作，那么，机器人和人到底有些什么不同?怎样可以缩小机器人和人的差别？带着满脑子的问题，在兴趣小组活动时汤姆又带头向凯文老师提问了。

汤姆：上一次你给我们讲了机器人是机器，不是人。那么，机器人和人到底有些什么不同之处呢？

凯文老师：以前我们讲过机器人比人在体能上更强大。人们制造机器人是为了取代人的工作。机器人的机器特点决定了只要需要，我们可以把机器人造得比人更强壮、更快速、更精密和更吃苦耐劳。从这个意义上讲，机器人是优于人的。人们将机器设计得精密、快速，或有很大的力量，或有持久的寿命，这本是众所周知的事实；但是同样也是机器的机器人的强壮、快速、精密和吃苦耐劳却往往使我们感到惊奇和诧异。也许这是因为我们的潜意识中还是把机器人当作人，忘不了把机器人与人的体能类比吧。

安妮：上次你也给我们讲了电脑和人脑的差异决定了机器人不可能是人，你能给我们仔细讲讲这点吗？

凯文老师：好的，机器人不如人的地方很多。但最重要的差别在于机器人的思维能力还不如一般动物，更不具有人的高级思维。这要从电脑和人脑的功能和结构说起。

人们当初设计电脑是为了获得一个强有力的计算工具。这个目标实现了，电脑的数据计算和逻辑运算能力都远远超过人的能力，运算的精度和存储的可靠性也是人所望尘莫及的，并且，这些能力还在不断迅速发展中。但是，当计算机科学家企图用人工智能在电脑上模拟人的智能活动时，却发现花了几十年的努力，尚不能取得满意的进展。这在根本上是由于电脑和人脑的结构不同所造成的。电脑是高速串行运算的数值计算机。而我们对大脑所知甚少，科学家只大致了解了人的各种功能由大脑哪些部位来控制，也搞清楚了大脑细胞的工作方式是并行的。但对天量的脑细胞如何协同工作，如何完成脑的各种机能等许多问题的研究还处于初级阶段。可以说对于人脑的研究是人类未来最大的挑战之一。简单地说，电脑和大脑无论在结构或者工作方式上都是完全不同的，期待电脑可以有大脑同样的功能在可见的将来也是不现实的。但电脑还在不断发展中，电脑功能的增强也是没有止境的。

杰克：这可是个好大的研究课题啊！

凯文老师：是的。我们还是回过头来先看看作为机器人思维的人工智能所达到的水平吧。人的思维能力包含有感知力、观察力、记忆力、想象力、创造力、抽象思维能力和逻辑推理能力，其中以抽象思维能力为核心。电脑的想象力、创造力、抽象思维能力很差。如果配备了一些硬件（传感器），它可以有一定的感知力，但在将传感器感知的数据变换成对事物的理解上（观察力）面临巨大的困难。在人帮助电脑将概念或现象表示为特征的情况下，电脑才能有良好的逻辑推理能力和极强的记忆力。

汤姆：这样说来，机器人很难脱离人独立工作了！

凯文老师：至少在目前是这样。我们再举一个非常简单的观察力的例子来比较机器人和人的能力。3岁的儿童可以方便地区分狗和猫。哪怕是小狗比猫小，狗和猫长着相似的皮毛也没有任何辨识的困难。我们相信狗和猫自身也具有这样的能力。但电脑就不一样，人们必须教会电脑如何区分狗和猫，电脑才可以开始工作。动物与人由于世代相传具有了识别狗和猫的能力，而电脑是按照特征来进行识别的，我们尚无法将自己识别狗和猫的能力归纳为狗和猫的特征去教会电脑。杰克，你善于编程，你能够编出一个区分猫与狗的程序吗？

杰克：这个任务的确不同于我以往做过的任何工作，我还真不知道如何下手呢！老师，除了智能上的差异，机器人还有哪些地方不如人？

凯文老师：还有很多差别。我只讲一点。人是靠肌肉收缩而动作的。由于人造肌肉的研制还没有取得突破，机器人只有靠电动机来驱动。用电动机驱动单自由度的关节（肘关节，膝关节）还可以，但在驱动三自由度的球关节（肩关节，髋关节）时遇到了问题。电动机体积大，不可能像人的肌肉那样安置在骨骼的周围。为了获得三个方向的运动，只有把三个电动机串行排列在肩关节（或髋关节）附近，相当于三个单自由度的关节串行排列，其结果是机器人的肩（或髋）三个关节的中心线并不交于一点，肩（或髋）动作时给人造成怪异的感觉。此外，人的手部有许多小关节，动作很精细。大多数机器人的手部都简化成只有一个自由度开合，动作笨拙，这种单自由度的手部还是叫夹持器比叫手更恰当些。虽然存在这些问题，但我相信随着人造肌肉的研制成功，都会得到解决，而且肯定在解决智能问题之前。