你的机器人伙伴：要宝宝还是要萌宠？

刘楠

机器人与人的最大差别是没有意识

“Hey Miro，Hey Miro！”Tony Prescott教授一边拍手一边大声“呵斥”着眼前这个小家伙。只见，原本正爬向主人的小东西立马停了下来，背上指示灯的颜色瞬间由蓝色变成了红色，发出的声音也由“求抚摸”的开心哼哼声变成了“别惹我”的低沉呜呜声，灰溜溜地跑到角落里去了。

这个爬行机器人叫做Miro，是由谢菲尔德机器人研究中心研发的一款仿生伴侣机器人。谢菲尔德机器人研究中心是一个跨机构的机器人研究机构，有150位研究人员专门做认知神经学的研究。在实验室里，到处都是“机关”，你触摸的桌子和坐了一会儿的椅子，都可能会跟你讲话。在过去的4年时间里，该实验室研发了辅助残疾人、搜索救援等用处的辅助智能机器人。除此之外，他们还考虑如何发展新的技术，如何构建模仿动物和人类大脑工作方式的机器人。

Tony Prescott教授是谢菲尔德机器人研究中心的主任，在机器人领域有超过25年的研究经验。他是一位有心理学背景的认知神经学教授，其转向研究人工智能的初衷就是希望能更好的理解人类的心理。在他看来，其所研究的领域并不是人工智能，而是合成心理学，是以合成人工系统的方式来模仿动物和人的思维方式。

Prescott教授认为，机器人与人的最大差别是没有意识。形成自我意识有三个重要方面，一是要认识到自我，二是要认识到过去与未来，三是要认识到周围其他事物的存在。

在现实中，机器人在解决问题时并不能像人类一样清楚地知道如何手脚并用，只能通过具体指令完成具体事情。而即使是相同的目标事件，由于周围环境不尽相同，指令也需要有相应的变化。很多时候，人类希望机器人做一些事情，但是又不希望每次都必须具体地告诉机器人如何完成这件事情。人类希望机器人有自主学习的能力，通过经验不断地学习，通过模仿人类不断地学习。

在电影《星际穿越》中，逗比的TARS和沉稳的CASE这两个智能机器人在宇宙飞行中帮了大忙。TARS能在宇航员对话的时候插个笑话进来，CASE能在宇航员需要帮忙的时候给出靠谱的解决方案。他们记得之前发生的糗事，互相调侃；也能推测某些情况下会发生什么恐怖状况，互相提醒。这显然是目前人们能够想到的最理想的人工智能机器人。

Prescott教授一直考虑的就是，如何让机器人拥有意识并能独立决策。目前，为iCub人形机器人研究自传式记忆是他的研究方向之一。

iCub：我只是个宝宝

iCub（cub是 Cognitive Universal Body的缩写）是目前世界上最先进的机器人之一，是由意法半导体公司和意大利理工学院合作研发的开源认知类人工智能机器人，同时也是欧洲RobotCub项目的一部分。经过 5 年多的开发和数百万英镑的投入，全世界现在共有30个iCub机器人，分布在世界各地的实验室里。

在《卫报》对谢菲尔德机器人实验室的一次采访中有这样的描述：iCub是一款婴儿大小的人形机器人，有一对天真的大眼睛和可以张合的眼睑。它拥有视觉、听觉和触觉以及本体感受，四肢活动范围可达53度，可以抓东西、捉迷藏，甚至还会跟着音乐跳舞。

当人伸出手摸它的时候，它胸前的显示器会显示触摸的位置和力度，他会用非常逼真的声音对人说：“我喜欢你这样摸我，可以再摸一次吗？”iCub还在初级学习阶段，平时表情会非常严肃，当它完成一个学习任务的时候就会露出笑容，有点像一个真正的三岁孩子。

在谢菲尔德机器人研究中心的实验室里，Prescott教授和他的同事们使用了神经机器人的方法。iCub的头上装有一个以大脑认知结构为模型建立起来的控制系统，可以像人类一样“思考”，并从周边的世界中学习。

iCub内部的“身体图式”可以将其自身的物理部件和身体姿势联系起来，研究人员赋予其自行解决的能力，让它进行一些微小的随机运动，并在观察行为的结果中学习。而要建立一个模拟人类的生态自我，关键在于让机器人意识到自己的身体如何与世界互动。里昂法国国家健康医疗研究所的Peter Dominey研究团队运用标准计算技术，以一种特殊的方式编码iCub与物件和他人的互动，这样可以让它更清楚地理解和当下情景的联系。

目前谢菲尔德机器人实验室与他们合作以创建一个神经机器人版本，这将直接模拟大脑各区的处理过程，例如创造人类自我记忆方面发挥作用海马区，有助于机器人形成自我记忆。

Miro：我其实是个萌宠

Prescott教授目前另一个主要的研究方向是仿生伴侣机器人，让机器人帮助人类来解决社会和生活问题。如今，人口老龄化问题已经成为全球面临的一大挑战，老年人在精神层面和心理层面都有一些问题，而如何帮助这些老年人过上独立的生活是Prescott教授研究仿生伴侣机器人的主要目的。

但是，现阶段主流机器人的形体都比较大，而且不能感知周围的环境，只能程序化的通过指令来完成具体的目标，如果人距离他们太近的话，有些动作可能会对人有危险。所以，陪伴机器人就从类似宠物的小型机器人开始。

Miro就是这样一款仿生陪伴机器人。仔细来看，这个叫做Miro的小家伙并不像某一个具体的动物。它有一双兔子的耳朵，有一张狗狗的脸，外壳是鱿鱼的颜色，四肢像蹄子一样，简直就是传说中的“四不像”。

“它有很多猫狗等小宠物的特性，但我们不想让它成为某一种特定的动物，我们希望它是很多种动物的组合。”Prescott教授介绍说。

Miro的全身置入了 13 个马达，可以跟真实的动物一样灵活移动。颈部能上下左右转动，尾巴也会上下摆动表达情绪，耳朵也会弯曲扭动；其两只眼睛都有摄像机，能看见具体物象，也能判断距离位置；两只耳朵都置有麦克风，能听见声音，也会转向声音来源并做出反应。

它的体内置有三颗电脑芯片，一颗置于身体类似脊椎用途，另外两颗置于头部，但目前只有以仿生技术模拟动物中脑部分的芯片，还缺少人工智能功能芯片。目前它主要是通过对声音和视觉进行识别然后采取反应，因此其行为不可预测。它能够找到声音和动作的来源，并朝着对应的方向移动。文章开头提到教授拍手并叫它的名字，所以它会朝着教授移动。

尽管有一副机器四不像的外表，Miro的情绪却非常拟人化，能通过对外界环境和语言的判断来表达自己的心情。在它情绪低落时，面部和身体上的指示灯会显示红色；当它心情转为愉快时，面部和身体上的指示灯就会变成蓝色。由于之前的经验型学习，它默认为教授拍手并大声喊它的名字就是在批评，所以就表现出情绪低落的样子。

Miro具有感应器，对触觉很敏感。就像真正的宠物一样，如果你轻轻的抚摸它的头部和背部，它会感觉很舒服，摆动尾巴、发出叫声、背部也会闪蓝光，表现出非常愉悦的样子。这就跟哺乳动物之间通过抚摸建立情感联系一样。所以，在它失落时，只要感受到Prescott教授的慢慢抚摸，它的心情就慢慢变好了。当它累了就会休息充电，眼睛也会跟着闭上，就像真的在睡觉一样。

虽然现在Miro可以进行声音识别，但是还不足以判断相似话语在不同语境下的意义。比如，Prescott教授大声喊它的名字，它不能判断出是危机情况下的叫喊，还是批评性的叫喊。人们在日常互动的时候，是通过讲话人的语音语调、面部表情和肢体语言来判断对方的意图。即使是同样的话语，语音语调等不同所表达的意图可能也不一样。所以Miro还需要更多经验型学习，来判断不同情境下的状况。

据Prescott教授介绍，现在Miro仍在科研阶段，只是一个早期的研究原形。目前，它可以进行人脸和声音的识别，并能通过抚摸与人进行情感上的互动。未来，会增加人工智能芯片，研究人员将教给它更多的技能，增强其学习能力、对周围环境的理解能力以及识别肢体语言的能力。而人类也可以像养宠物一样，通过对它的奖励来培养它的行为。

“所说即所做”的哲学

人工智能产品和机器人有望在复杂的自然和社会环境中运行，服务和伴侣机器人的发展需要人类和机器人能够互相理解和交流。但是目前，机器人仍然不会分享他们的行为代码，而且也不能向阻碍他们合作的用户解释他们的行为，如何让机器人真正了解这个世界仍然是人工智能最大的挑战。

WYSIWYD这个项目是Prescott教授和业界同行共同参与的一个由“欧洲第七框架规划”资助的机器人项目，意思是“what you say is what you did”（所说即所做）。WYSIWYD将创建一个全新透明的人机交互（HRI）机制，机器人要理解自己和人类的行为，并将这些行为用一种我们称之为机器人式“所说即所做”的、人类也可以理解的“类语言”沟通方式表达出来。

也就是说，在生物学和心理学的背景下，机器人可以根据之前与人类的互动经验进行学习、保留相关信息，并能在其他应用场景中恰当地表达出来。这种沟通方式对于人机交互而言至关重要，而WYSIWYD则会使之变得更加有效。

如此看来，机器人似乎可以在某种程度上获得“记忆”。那么，如何让机器人获得“自我感”呢？Prescott教授在出席腾讯WE大会时，抛出了一个听着有些“另类”的想法。他认为，科学和佛学都是理解人类自我的方式，希望能把中国佛教的“自我”和“无我”等概念以算法的方式“复制”到机器人里面，使之拥有自我感。

至于机器人是否真正能够拥有独立意志，Prescott教授告诉《时间线》杂志，机器人的目标指令是由人类来选择的，人类不希望机器人自己制定目标，或者改变人类所设置的初始目标，因为不清楚这样的做法所带来的结果是好是坏。