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機器人
MIT:機器人寒武紀大爆發
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坐落在美國東部馬薩諸塞州劍橋市的麻省理工學院,有著“世界理工大學之最”的美名,它是世界理工科精英心向往之的知識殿堂和研發基地,也是一個充滿神奇與幻想的地方。
麻省理工學院的文化地標,是校園東北角的斯塔塔中心,由著名建築設計師弗蘭克•蓋裏(Frank Gehry)設計。這組建築造型前衛怪異,色彩鮮豔,建築物包含了大大小小的桶形、方形、圓錐形,像是積木玩具堆積在一起,高高低低,不是錯落有致,而是有些歪七扭八。據說蓋裏設計這座建築是想表達“使發明成為一種快樂”的理念,但也有很多人覺得這組建築看上去“像一群喝醉酒的機器人在尋歡作樂”。無論是“發明”還是“機器人”,都是麻省理工學院的關鍵詞。
說到機器人,當我走進麻省理工學院最大的跨學科實驗室計算機與人工智能實驗室時,必須要用“機器人的寒武紀物種大爆發”來形容我所見到的情景。
無人機、無人車這些熱門機器人自不用說,這裏還有阿特拉斯(Atlas),它不是古希臘神話裏的大力神,而是高大威勐的雙足機器人,像是從科幻電影中走出來的變形金剛。機器蟑螂、機器蜘蛛張牙舞爪地在地上爬行,機器魚在水中自由自在地遊泳。
機器魚是受到生物魚的啟發設計出來的。魚的尾巴通過建模技術利用3D打印機打印出來,它可以在水中優雅地遊泳,魚尾巴比較柔軟,但是可以看到魚尾部持續地遊動。這條魚可以快速地轉彎,甚至能夠逃跑,100毫秒內轉90度,這已經達到了一條真正的魚在轉身時候所需要的時間——轉身非常重要,因為這可以幫助魚類防止被其他動物攻擊或者吃掉。
再看機械手,雖然它沒有人類一樣靈活的五指,但是矽膠製作的手指,足以讓它完成雞蛋、高爾夫球、玻璃瓶這樣滑熘或者一些非常精細的物品的取拿,你不得不感慨“手”不可貌相。
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一張紙,你能對它產生怎樣的想象?在這裏,我見識了一張很小很小的像紙一樣的薄片,當它受熱後,立即從二維結構自動折疊變成3D機器人。變形成功的一瞬間,這個小小的機器人立刻就移動起來,像隻小爬蟲。實驗室主任丹妮拉•魯斯(Daniela Rus)說,這小家夥可以跑得很快,還可以推東西。關於它的用途,有何設想呢?因為它是多層結構的,可以再加一層藥用層,折成能塞入膠囊或藥片的形狀,它可以被吞服,待膠囊進入人身體後,由於身體的熱度慢慢融化,它就可以在身體裏麵跑來跑去,通過核磁共振成像技術(MRI)控製它所在的位置,機器人可以由體外的係統精確引導,將藥物送到創傷處。
它還可以用來找到小孩誤吞的電池等異物,從食道裏進去,然後把電池給拽出來。現在小孩如果誤吞電池等異物,隻能通過手術取出,如果借助這個小小的機器人,以後類似的情況就不需要動手術了,而且速度極快。這真是我見過的最小的機器人,但是它卻像可以進入鐵扇公主體內的孫悟空一樣神通廣大。
我從未一下子見識到這麼多機器人,如果機器人算是一個物種的話,我恍如來到了一個機器人的世界。英文“Robot”一詞最早出現於捷克戲劇家卡雷爾•恰佩克(Karel apek)1920年的科幻劇本《羅素姆的萬能機器人》(Rossum's Universal Robots),捷克語中,“Robota”的意思是苦力。有趣是,“Robot”這個詞,中文翻譯是“機器人”,“機器”+“人”。相信許多人都認為“機器人”應該看上去像人(我也曾有這樣的想法),但實際上,它們可以大若巨人,小若米粒,它們可以像魚、像昆蟲,也可以不像任何生物。丹妮拉向我解釋她對於“機器人”的理解:機器人是具有身體和大腦的機器,“身體”就是可以完成任務的外形,須能執行你希望它完成的任務;“大腦”就是機器的智能以及控製能力。如今麻省理工學院計算機與人工智能實驗室還通過組裝模塊、3D打印等技術,力求簡化和加速機器人的製作,他們要打造一個機器人無處不在的未來。
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丹妮拉跟我饒有興趣地說起一段往事。20年前,當她還是一名大學生的時候,一位教授的演說給了她啟發——計算機的時代已經過去了,真正的未來是機器人的未來。她跟自己的導師說:“您讓我做機器人吧。”導師說:“你去做一個機器人,能夠給我端一杯咖啡來。”這個要求可把丹妮拉給難住了,她想象不出機器人究竟如何才能端起一杯咖啡,在那個時代,這是不可能的事情。
如今,所有的技術都在快速地進步,或許你聽說過“摩爾定律”,微處理器的計算能力在每18個月翻一倍,意味著芯片裏麵的運算能力、處理能力每18個月翻一倍。互聯網技術是一個指數級的增長,執行器與傳感器快速地發展,工廠中機器人數量每五年也會翻一番,科學家在不斷改善機器的算法以及推動3D打印技術的發展。
20年過去了,丹妮拉問了自己的學生同樣的問題,學生無一例外地回答:“當然可以!”事實上,現在的機器人不僅可以端咖啡,還能做很多事。這些年輕的科研工作者,不僅得益於身處的這個大時代,也很好地秉承了麻省理工學院“使發明成為一種快樂”的文化傳統。
我不由得想到這間實驗室的創始人馬文•明斯基(Marvin Minsky),他被人們親切地稱為“明斯基老人”。自1959年與約翰•麥卡錫(John McCarthy)創造了“人工智能”(Artificial Intelligence)一詞,又共同創立麻省理工學院人工智能計劃,隨後成立人工智能實驗室以來(麥卡錫1962年離開麻省理工學院,進入斯坦福大學擔任人工智能實驗室主任),明斯基老人一直都將製造會思考的機器人作為奮鬥目標。他始終認為人類實際上就是某種機器,人類和機器之間沒有真正的區別。我們且不論明斯基老人的這個觀點是否正確,但是他身體力行地鑽研製造機器人(他曾設計出世界上第一個機械臂,盡管這隻機械臂隻能停留在實驗室裏),某種程度上,也激勵了麻省理工學院計算機與人工智能實驗室的學生不斷提高動手能力,保持永無止境的好奇心及探索精神。你會發現,實驗室的走廊、牆上隨處可見各種白板,讓你隨時有靈感,隨時都能把它寫下來,並且可以跟同伴們分享,若是你正與同伴們邊走邊討論問題,一時興起,還有隨處可見的座椅,讓你們立馬可以坐下來展開一場盡興的討論。這個地方,好像隨時隨地都有靈感爆發的感覺,這個地方的科研工作者們,好像總是在製造著他們希望看到的下一個機器人。你必須承認,在一個一抬眼看過去都是機器人的地方,你的靈感會噌噌噌地往外冒,無法遏製想象力的野蠻生長。
麥肯錫谘詢公司曾做過一項調研,列舉了多項顛覆性技術未來發展的潛力,其中物聯網、高級機器人、自動駕駛、3D打印與機器人學緊密相關。在2025年,這些產業都會成為上萬億美元級的產業,丹妮拉說:“這就是我所處的行業,我看到了這麼多可能性,我非常激動,我也相信,這樣的可能性會帶領我們走向一個機器人無處不在的未來。”丹妮拉正激動地說著這番話,一個靠著輪子行動,隻是一個機械臂的機器人,遞給她一杯咖啡。丹妮拉笑著說:“沒有比機器人端給你的咖啡更好喝的了。”
最後更新:2017-10-07 22:41:26