智能花开闹春风（上）

甘本祓

智能花开闹春风，

自主设备组群中。

若问春光何处有，

春风送君寻芳踪。

一个新朋友圈

春节一过，万象更新的春天就要来了，让我们沐浴在春风里，讲点春天故事。

春风贺喜无言语，排比花枝满杏园。21世纪的春风，吹得人们脑洞大开，在不知不觉之中装进了不少新东西—看到了自驾车，听惯了无人机，见识了机器人，勤换着新手机。2016年的一场围棋赛，让一个新词“人工智能（AI）”在普罗大众中传播开来。从此“智能”花开。它就像一位当红明星，引来了无数粉丝;又像一剂强力胶，各行各业都想黏上去。难怪高德纳的预测中，三大组的第一组就是智能（Intelligent），而智能下面的第一项则是自主设备（Autonomous Things，也译为自主事物）。既然是第一组中的第一项，我们当然得优先谈谈它。

它是一个新的“朋友圈”。这些“朋友”你在过去或多或少都分别见过，但如今却不同了，随着智能化的提高，它们已逐渐成熟，所以高德纳就把它们拉了进来，组成一个群，而且摆到了十大战略性技术趋势榜中最前面的位置。其实，这也是业界共识。

它们共有5位，更确切地说是（成员不断增多的）5类：

机器人（Robotics）

自驾车（Autonomous Car）

无人机（Drones）

智能应用

智能代理（Intelligent Agents）

讲到这里，读者难免会问：为什么要把它们而且能把它们拉到一起？

是啊！按说这5位仁兄在世已久，前3位是熟人，名字早已听惯，比如Robot（机器人）这个词在西方也已经叫了近百年。第4位也不算生疏，就是各行各业研究开发出的智能（软、硬件）实体，这些年也日益广泛。相比较而言，只有第5位比较陌生，但它的名字其实也并不新鲜，下面会做详细介绍。

那么，为什么如今突然心血来潮，要把它们组成一个群，让它们齐心合力、一起打拼呢？这是因为随着这些年的发展，它们都达到了一个相似的新阶段，融进了一个相同的新概念。

一个新概念

这个新概念就是：自主（Autonomous）！

什么是自主？

简单说来，就是它们都能自作主张、自己当家作主。

具体说来，就是它们都能在没有人类帮助的情况下运作：能自主地收集、分析和处理感知的信息;能自主地制订和执行行动计划，且能在执行中自动修正失误;能自主地适应周围环境或与其他自主设备相互协调，甚至（如果必要的话）能与多个自主设备合作无间。另外，它们还具有自诊断和自修复能力，以保证能持续地工作，直到完成任务。业界把这些要求归纳为5个特性：

 无人机

 机器人

 自駕车

代理性

智能性

自主性

合作性

持续性

那么，靠什么来达成这5个特性呢？那就是人工智能！

所以，我们现在可以给自主设备下个简单的定义：

自主设备是能在无人类介入的情况下，依靠人工智能，高度自主地去为用户完成既定任务的智能实体。

那么，谁是提出这个“自主”新概念的功臣呢？当然是那些醉心钻研人工智能的开拓者们。

下面就来介绍一位大家应当知道、而又不太熟悉的先驱。他的名字叫乔治·贝基（George A. Bekey），他是机器人专家、美国南加州大学教授、美国国家工程院院士。虽然不能说他是研究自主课题的第一人，但却是当之无愧的将自主理论系统化、促进其“建群”的先驱。他不仅在各处传薪授业、桃李满天下，而且勤于写作、著作等身。为了表彰他的贡献，他的学生们专门出版了一本纪念文集《自主机器人之路》（The Path to Autonomous Robots）;而国际著名的权威学术机构电气电子工程师学会（IEEE）还颁给他两项大奖—机器人先驱奖和机器人与自动化奖。

请看下面图组，是各学术出版机构推出的他的有关自主设备的部分代表作。

前三本是20世纪90年代，克鲁威尔学术出版社（Kluwer Academic Publisher）为他推出的。

第一本《水下机器人》（Underwater Robots），重点讲述了在海水中和海底工作的无人操控的自主机器人。

 乔治·贝基在美国海军研究生院讲学

 喬治·贝基的有关著作

第二本《机器人群体》（Robot Colonies），这是在大多数人还在研究单个自主系统之时，他已经在探讨多个自主系统组成的群体行为了。就像学者们研究人群、蜂群、狼群等的活动那样，他开创了研究机器人群的团队合作所涉及的各种问题的先河。

第三本《自主代理》（Autonomous Agents），这是他为1997年2月在美国加州圣塔莫尼卡市（Santa Monica，CA）举行的第一届自主代理国际会议编辑的论文集。这也是全球第一本关于自主智能代理的启蒙书。从此，自主智能代理正式作为一个学术分支登上了人工智能的舞台！

那么，自主代理到底是什么呢？

自主代理就是，能够在无人类介入或监督、控制的情况下，高度自主地代理用户，去完成用户所赋予的任务的智能实体。广义来说，它可以包括三类“人”：

现实世界中的人

物理世界中的移动机器人

信息世界中的软件机器人

但在业界通常只是狭义地指第三类“人”，即信息世界中的软件机器人。实际上就是指一款软件程序，它能按设计者或用户的意愿，自主地收集信息、做出决策并提供相关服务。二十多年过去了，它已成为当前人工智能研究的核心问题之一。所以，高德纳也把它拉入了自主设备的新“朋友圈”中。

也许有人觉得这样说还是有点抽象，那就举一个实例。它是世界上第一个正式实用的自主智能代理！

为了迎接21世纪的到来，美国国家航空航天局（NASA）制订了一个“新千禧年计划”（New Millennium Program，缩写为NMP）。其中，第一项任务就是发射一颗名为深空1号（Deep Space 1，缩写为DS1）的宇宙飞船，目的是探测小行星布拉耶（9969 Braille）和彗星包瑞利（19P/Borrelly）。

在DS1中就有一个自主智能代理，取名为“远程代理”（Remote Agent，缩写为RAX）。它是由NASA的艾姆斯研究中心和喷气推进实验室联合开发的一款人工智能软件，也是全球第一款能在没有人类监督的情况下控制航天器的人工智能控制系统。它由三个主要组件组成：

强大的规划器（EUROPA）

计划执行系统（EXEC）

自诊断系统（Living-stone）

这也是第一个不需人介入，而能完全自主地规划、诊断和修复的成功案例。

 深空1号宇宙飞船的任务标牌，图中有飞船剪影以及小行星和彗星的示意图

2005年，麻省理工学院出版社（MIT Press）又出版了贝基的专著《自主机器人》（Autonomous Robots，2017年又推出该书的第二版）。2011年该社再推出其专著《机器人伦理》（Robot Ethics）。读者朋友，你可别认为学术重镇的麻省理工学院（MIT）对他“情有独钟”，其实是对他主导的这一学术趋势嗅觉锐敏。果然，在此基础上，MIT又请他与另一位机器人权威罗纳德·阿金（Ronald C. Arkin）牵头组成一个专家组，编辑一套丛书，名为《智能机器人和自主代理丛书》（Intelligent Robotics and Autonomous Agents Series）。这可是迄今为止，世界上在此学术领域内最权威的一套丛书。

小e插问：呵呵！既然设备有自主与非自主之分，那么，是不是高德纳新组的群中那5位就都应当戴上一顶“自主”的帽子，变成“自主机器人”“自主驾驶车”“自主无人机”“自主智能应用”和“自主智能代理”？甘老师答：是的！严格说来的确如此。只不过高德纳认为，在21世纪，大多数设备都会逐渐“变成”自主。也就是说，既然允许它入群，戴不戴帽子也都一样了，因为非自主进不了这个群。