机器人不再冰冷

☉［美］大卫·汉森 讲述 《遇见未来》节目组 编

我小时候非常痴迷于数学和计算机，也常常惊叹于科学技术的伟大。我喜欢看科幻小说，也经常会想，如果有一个机器人像人一样聪明，世界又会发生些什么呢？那时候的我16岁，于是我16岁的梦想就成了现在所有研究的开端。

那时我喜欢看着天空去做一些白日梦。我觉得所有科幻小说里的机器人都不太友好，都担任着反面角色。其实我希望未来不是这样的，反之我们的机器人不但要特别聪明，而且会超级善良。这是我们能够拥有的最好的未来，也是我希望奉献终生的事业。

下定这样的决心后，我开始学习各个学科，动画、数学、计算机科学，甚至艺术。我为迪斯尼主题公园设计了一些雕塑，我渐渐明晰了一些思路，那就是，机器人也可以成为一个明星，甚至它们可以变得非常具有社交能力。我想让它们原创而独立。

教机器人学会人类的情感

科学家们对机器人的研究已经持续很久了。在早期，机器人是作为人们的工作助手而存在的，机器人有着其强大的机动性能，可以取代人类完成很多重复性的，对掌控力度要求很高的工作，比如组装智能手机芯片这样更为精密的工业零件。机器人投入这些工作把人们从枯燥繁重的环境中解放了出来，从而人们可以享受更多可自由支配的时间，可以拥有更多娱乐、休闲和学习的时间。但为了满足自我实现的需求，人们将会逐渐把工作方向调整为对想象力和创造性要求较高的工作，这些工作将更加自主、自由。所以，那些机器人的特性会影响着不久后我们人类未来的就业结构。

早期的机器人是不会自主学习的，它们只能按照人预先编制的固定程序做动作。它们无法灵活地完成任务，最多只能提前预先设置几种程序，但本质上都是一样的。这些机器人无法判断和衡量周围环境的变化，也不会对外界的随机变化做出调整行为的方案。换言之，那时的设计思路是假设机器人工作的外界环境是永恒不变的。这在机械式的工业流水线上勉强适合，但想要让机器人胜任更多的工作，这是远远不够的。

所以在不影响总体规划的前提下，机器人必须学会自我识别外部环境，并做出应对方案。这就要求机器人必须更加理解人类是如何做决策的，就需要机器人能够理解人类的情感、情绪和价值观。这就是情感智能机器人的价值所在，因为只有理解了人的情感情绪，机器人才可以完成更复杂更高级的工作。

大卫·汉森和机器人爱因斯坦

首先我们要理解人类情感情绪的内在逻辑。情感情绪是什么呢？它们都是进化的产物。情绪出现较早，多是与人的生理性需求相联系，情感出现较晚，多与人的社会性需求相联系。除此之外情感有更重要的功能，它能够有效地提高人们思维的速度与效率。为什么呢？情感是人类的一种主观意识，它是人脑对于某一种客观存在的主观反映，这种客观存在就是“价值”（或利益），情感与价值的关系就是主观与客观的关系，因此情感的哲学本质就是人脑对于事物价值特性的一种主观反映，情感的思维实际上就是人脑对于“价值”的思维，对于情感的计算实际上就是对于价值的计算。

事实上，人在进行情感表达、情感识别和情感思维的过程中，遵循着特定的逻辑程序。情感表达的逻辑程序大致是：人的感觉器官接收刺激信号，大脑就会把以前存储在价值观系统中该事物的“主观价值率”提取出来，与自身的“中值价值率”进行比较、判断和计算。当前者大于后者时，就会在大脑边缘系统（该组织决定着情感的正负）的“奖励区域”产生正向的情感反映（如满意、自豪）；当前者小于后者时，就会在大脑边缘系统的“惩罚区域”产生负向的情感反映（如失望、惭愧）。最后，大脑对价值的目标指向、变化方式、变化时态、对方的利益相关性等进行判断，从而确定和选择情感表达的基本模式。

人们面对对自己损害性较高的决策时会感到恐惧，这就是一种自我保护机制。所以说，情感能够有效提升人们的思维的速度与效率，进而提高行为灵活性、决策自主性和思维创造性。如果让机器人具备同样的情感智能，并且遵循这些逻辑程序进行外界环境的判断，从而依据特定的价值观进行自主决策，那么机器人便可以从事和人类一样的工作。

机器人索菲亚

想要让机器人具备人一样的情感智能，这包括三个方面，分别是情感识别、情感理解与情感表达。但这仅仅是拥有情感功能，情感机器人最重要的还是判断做何种表情，这又要解决三个问题：当前处于什么场景？用户有什么表现？在当前情况下，根据人类的常识，做出什么样的表情才是恰当的？因为机器人“先天”不具备情绪反应能力，为了做出某种表情，机器人首先必须能够判断：什么是恰当。

表情总是与场景、用户和常识相关。如果让机器人自己去判断当前它所处的场景、自己去分析用户的表现，并决定自己做出什么样的行为和表情才是符合人类常理，则是非常有挑战性的，是需要智能的，同时，若能成功也是可以广泛应用的。当前场景是机器人给人帮忙却做错了事，而根据人类的常识，这种情况下做错事的一方应感到内疚，并主动道歉。这时机器人的行为更像一个人，更利于与人的交流。情感的功能在于使机器更具有人情味、更友好、更容易营造自然而亲切的人与机交互的氛围和真正和谐的人机环境。单纯做出一种行为和表情不需要多少智能，但知道什么情况下做什么样的行为表情是正确的，往往需要很高的智能。

机器人一旦被赋予人类的情感，就能够以实现最大价值率为行为准则，根据价值观系统的引导，灵活地改变行为方案，以应对复杂多变的自然环境和社会环境。由于有了情感的赋予，机器人就拥有了与人完全一样的智能效率性、行为灵活性、决策自主性和思维创造性。

索菲娅的诞生

研发像人一样的机器人一直是我的梦想，我一直都在为此努力着。当然，科技要更好地服务于人类必须首先进行商业化，这就需要考虑制造成本的问题。出于未来机器人可以更好地商业化的愿景，2014年我把公司搬到了香港，索菲娅就在香港出生了，她是我的女儿，是世界的女儿，也是我的希望。

索菲娅的脸部皮肤下设置有33个仿真器，能够组合模拟人类脸上所有表情所需的肌肉动作。她的两个眼睛以及胸前都装有摄像头，能够捕捉周围人的动作和表情，并做出相应的自然生动的表情互动，包括眨眼睛和微笑，比如，如果她“发现”你正盯着她，索菲娅会转过头，对着你微笑。目前她能做出六十多种表情，此外，她还能够理解言语和拥有记忆包括辨识脸，所以以后，她将会越来越聪明，她现在只有两岁。

索菲娅的脸部皮肤是使用一种叫 Frubber的仿生皮肤材料制成，这是个40～50纳米的材料，它的物理特性使得它可以自己形成一个皮肤的膜，这个膜之间会有一些液体，像细胞液的东西，如此，就可以进行收缩，还有弹性。我们用的是一种弹力的树脂材料，它的弹性非常大，长度可以伸长11倍，它压缩的时候也会非常细致，所以会有细纹产生，所以她的笑容会特别的逼真。索菲娅连毛孔都严格按照人类的标准制作出来。

未来，机器人将无处不在

心理学研究表明，人际交往中70%依靠的是情感交流，而不是逻辑、理性、信息的交流。因此，很多时候两个人之间根本无需说话，单凭表情就能迅速理解对方的意图和体验对方的情感。这是因为人类具有一种叫“镜像神经元”的神经细胞，能够帮助我们进行语义之外的意义判断。不论是自己做出动作，还是看到别人做出动作，镜像神经元都会被激活，这就是我们理解他人行为的基础。

表情机器人能识别出人的情绪，然后传递给“大脑”，让机器人面部也做出相应的表情。例如，你对着它笑，它也冲着你笑，你对着它哭，它也哀伤不已。这让人有种被理解、被关怀的感觉。这种表情机器人可以做病人的模拟，帮助医生、护士和很多医疗人员进行练习创伤治疗。但是目前，世界范围内利用机器人培训练习的应用程度非常低，所以，我们也需要进一步提高机器人的仿真度。

在商业领域，比如呼叫中心，办公室前台这样相对简单的工作，可能很快会被机器人替代。因为它们更加和蔼可亲，永远不会对顾客生气，也永远不知疲倦，而且比人的效率更高。

在未来，情感机器人可以作为虚拟心理医生参与临床诊断，它们可以通过分析患者的面部表情来判断患者是否患有抑郁症，甚至可以随着病情的变化来量化情绪变化。营销人员也能够通过情感智能机器人与消费者的互动反馈更好地分析客户对其产品和营销广告的反应，从而得到客户群体更详细的信息。这对广告从业者、影视制片人等从业者来说都有同样的价值。

贴心的索菲娅喂她的“父亲”大卫·汉森吃苹果

“父亲”大卫·汉森在修理索菲娅

机器人和人类交流后，它还可以把这些信息反馈给智能机器人上的软件，这些软件可以根据反馈信息建立自己的模型，去更加理解人类，也能够更好地理解周围环境，机器人也更加具有共情能力，它们是跟人的情感需求相连接。这是开放式的项目，基于云，我们可以响应数以百万计的人类。所以我们要去进一步发展计算机，还有机器人的界面，让它们更加人性化。

这些机器人最初是没有内在的智慧的，但当输入给它数据和给定的结果后，它就会学习。这和过去那些完全不会学习的计算机系统不同。现在，当机器人与人类互动时，它会变得更加聪明。而且它记性绝佳，绝不会遗忘。机器人能通过使用机器学习算法找出大量数据的模式，然后形成自己的观点。当它遇到问题时，会扫描它拥有的所有信息，然后得出个猜想。但你不知道它会回答什么，因为它可以自我学习。比如在科研领域，每天新发表的研究论文不计其数，没人能够看完，但是机器人可以，并且可以根据最新的研究成果提出解决方案。对于人类来说，这是不可能的任务。

受惠于感应器、云计算、大数据等技术，机器人正变得更加聪明。他们可以记录“眼睛”看到的一切，越来越多的数据量不经筛选地全部进入机器人的“大脑”里，经大数据分析之后，做出类人的判断。机器人具有了自主学习、持续成长的能力，而且相比于自然人，机器人在处理恐惧、焦虑等负面情绪时会更有优势，它们的反应都是经过计算得出的最佳结果，基本上没有“冲动的惩罚”。并且，机器人不会轻易感冒、发烧，因为设备恢复起来更加容易，胳膊、腿等“四肢”也更容易复制，自然人骨折了需要100天，而机器人骨折了，可能只需要1个小时就可以痊愈。有如此的“人群”存在，我们势必要考虑将美丽的世界分给它们一块，更何况，随着材料科技的发展，机器人正获得类似自然人的皮肤、质感、发型等。

德国科学家日前开发出了一套人工神经系统，可以让机器人感觉到疼痛，使其在面对潜在危险时能迅速做出反应，避免受到伤害，同时，也能保护站在身边的自然人类。研发人员介绍说，让机器人感觉到疼痛，其实并不困难，只需要在机器手臂上安装一个类似手指的传感器，它们就能探测到环境的压力和温度。

机器人在感受到疼痛之后，会启动相应的机制，从而保护自己以及身边的自然人，举个简单例子，现在企业、餐厅在导入机器人时，评估里都会加上一句：它们会不知疲倦地工作24小时……这种理念体现出管理者的目光短浅，要知道任何机器的运转都是有极限的，而等到机器人出现问题时，企业又不得不安排大量的维护人员，最尴尬的是，维护机器的人员常常比之前直接从事劳作的人员还要多。倘若机器人足够敏感，它们会觉得累觉得疼，觉得自己做出的产品会有问题，可以随时反馈给管理人员，在适当的时候调整工作强度，而不必非要等到机器人累到报废才考虑停下来，这样不仅可以大大延长机器人的使用寿命，也能有效降低不良品所带来的重工成本，这才是目光长远的策略。

随着未来服务机器人相关技术的突破以及价格的逐渐下降，我认为未来服务机器人能像手机、电脑、轿车一样“飞入寻常百姓家”，并彻底改变人们的生活方式。因为成本很低的消费品，是消费者可以支付的产品，这一点能使整个产业界有一个翻天覆地的变化。