“人机共舞”的终极目标

张田勘

2020年岁末，美国波士顿动力公司在网上发布了一段极其欢乐的舞蹈视频。人形机器人Atlas、机器狗Spot Mini、搬运机器人Handle纷纷亮相，随着歌曲共舞，不仅动作复杂多样，而且富有舞蹈的韵律和美感。

机器人研究者的终极目标是制造像人一样既能工作，又有人的情感和思维的机器人，可以称其为AI机器人。让机器人像人类一样舞蹈，翻开了机器人发展的新篇章，但实现机器人研究的终极目标还有很长的路要走。不过，机器人现在已经成为人类强有力的助手，正在为人类创造出巨大的物质和精神财富。

人类创造和制作机器人是以满足人的需求为目的，所以机器人的功能是帮助人和代替人工作和劳动。这是机器人最初的功能。现在，机器人能做的事情越来越多，不仅能跳舞，还能写诗、写文章、绘画、作曲……未来，人类还可能创造出可以识别环境和人群，有人类情感和思维，并能与人、环境和谐共处的机器人，这是机器人的最高层次。但是，今天的机器人只是初步达到了部分替代人类工作这一层级。

机器人（robot）一词由捷克作家卡雷尔·恰佩克在1921年出版的《罗素姆的万能机器人》一书中首次使用。如果把机器人当作能帮助人工作或提供娱乐的一种工具，那么所有具有部分自动功能的机械或器物都可以算作机器人。中国史书记载最早的机器人是周穆王的能工巧匠偃师制造的伶人，不仅能歌善舞，还能与人眉目传情。这个记载表明，约公元前900年中国人就能制造供人娱乐的机器人了。在西方，第一台机器人（自动机）是公元前400年由意大利塔伦图姆市的阿基塔斯设计的“鸽子”。它是一架蒸汽动力的自动飞行器，其木质结构基于鸽子的身体结构，而且包含一套用于产生蒸汽的密闭锅炉。20世纪后期，机器人已经进入人类世界的各个领域，如太空机器人、家庭机器人、机器人玩具、手术机器人，这些都是机器人发展的重要节点和里程碑。

波士顿动力公司的机器人研发历程是最近10多年人类研发机器人的一个缩影。2008年，波士顿动力机器人“大狗”（Big Dog）问世。“大狗”四脚着地，高70厘米，由燃油发动机驱动，跑起来速度很快，但伴随着巨大的机器轰鸣。2016年，卸下笨重的机械装备的“大狗”蜕变为灵活的网红“小狗”（Spot Mini），它换了一身黄色的新衣服，身材变得娇小，显得活泼可爱，还学会了跳舞、拉卡车。除了网红“小狗”，波士顿动力公司还有多款人形机器人，如Petman和Atlas。

Petman是仿生机器人，能维持平衡，灵活行动，会行走、弯腰、匍匐以及应对有毒物质，它的行进速度能达到5.1千米每小时 。除了速度快、灵活度高，Petman还能调控自身的体温、湿度和排汗量，模拟人的生理功能。Atlas于2014年问世，那时，它只能全身缠绕着电缆笨拙地走路。后来，Atlas摆脱了电缆，学会了跳房子和后空翻。现在的Atlas能轻松跳上三层高台，堪比人类的跑酷者。

机器人和机器狗的舞蹈水平也在逐年提高。2018年，Spot Mini模仿人类太空步的舞蹈已经令人惊叹。现在，在最新发布的视频中，Atlas表现出更复杂和流畅的舞蹈动作—奔跑、跳跃、拖曳和旋转，还可以毫不费力地单脚站立，扭摆身体，跳出“鬼步舞”。Spot Mini还可以跳芭蕾，能模仿女演员脚尖点地的小碎步和优美的天鹅颈。视频中还有最新的机器人Handle的舞蹈首秀。

但是，这些机器人都還没有进入机器人的下一阶段，即AI机器人。可以说，AI机器人就是机器人的2.0版，如果未来出现具有人的情感、推理和逻辑能力的机器人，则可以称之为3.0版。AI机器人的特点是“自主化”，而过去的机器人仅能做到“自动化”。自动化是指由人编程，让机器人按程序工作和行动。自主化则是机器人要根据环境变化采取主动行动来完成工作。

根据智能程度划分，机器人可以分为5级，现在主流的机器人主要处于1～3级，4级、5级尚未进入应用阶段。原因在于，1～3级机器人需要深度学习和强化学习后才能部分自主完成工作，如机器人自动配送货物到客户家中。4～5级的机器人能全面自主工作，并且能处理好与环境的关系、与人的互动，做出适当的动作，甚至像人一样自主完成任务。

即便是能够进行精确手术的达·芬奇手术机器人（Da Vinci），也还没有升级到4级的水平。从1996年推出第一代Da Vinci系统机器人，到2017年推出第五代Da Vinci X系统机器人，该系列机器人在灵活度、精准度、成像清晰度等方面有了显著提高，并且添加了声音系统、镭射引导系统以及轻量级内窥镜等新功能。利用机器人进行手术可以使手术精确度大大增加，病人创口小，术后恢复快，愈合好。该机器人拓宽了医生的视野，能减少医生的手部颤动，机器人“内腕”比腹腔镜更为灵活，能以不同角度在靶器官周围操作，使手术更完美。但是，如果在手术中遇到特殊情况，如大出血，就需要机器人进行自主选择，是止血还是扩大创口查明原因，是紧急抢救还是中止手术。不过，4级以上的AI机器人才能做出如此复杂的决策。目前，在实际应用中如果遇到特殊情况，还是要交给临床经验丰富的医生处理。

机器人最难达到的境界是完全自主化的5级，可以代替人做分析判断和决策，甚至可能有人类的情感。但是，在可以看到的未来这几乎是不可能的。5级机器人需要完全理解和掌握人类社会的伦理、法律规则，同时还要在人类为机器人制定的法则下工作，因此会无所适从。

自动驾驶汽车达到5级自动驾驶后可能面临“电车难题”—不改变行驶车道会压死5人，进入另一条车道会压死2人，人类驾驶员都难以应对这种局面，更何况自动驾驶汽车。其他机器人同样可能面临这样的两难选择，尤其是充当武器的机器人，甚至难以遵守阿西莫夫的机器人法则。该法则包括：第零法则，机器人不得伤害整体人类，或坐视整体人类受到伤害；第一法则，除非违背第零法则，否则机器人不得伤害人类，或坐视人类受到伤害；第二法则，机器人必须服从人类命令，除非命令与第零或第一法则发生冲突；第三法则，在不违背第零、第一或第二法则之下，机器人可以保护自己。

当机器人要杀死敌方的将士时，机器人会因第零和第一法则而拒绝杀人。如果想让机器人遵从杀人指令，就不能在程序中写入机器人法则。显然，这样的机器人就不是AI机器人，更不可能识别敌军、友军和自家人。当机器人在AI的引导下有了思想和逻辑判断，还拥有了情感之时，是否会毁灭掉人类世界？谁都无法给出答案。因此，人类可以研发AI机器人，但最终还是要研发出人类可以控制的机器人，这才是机器人研发的终极目标。