摔跤吧，机器人 从“人工昆虫”到走入寻常百姓家

1968年，斯坦利•库布里克(Stanley Kubrick)的科幻电影《2001：太空漫游》(2001: A Space Odyssey)诞生。这部电影被认为是“现代科幻电影技术的里程碑”，它影响了之后几乎所有的科幻电影。对于这点，或许创作者会有所预料，但它也影响了很多科学家的青少年时期。因为这部电影，让很多年轻人对人工智能产生了浓厚的兴趣，这点或许是当初电影创作者们始料未及的。库布里克用天外飞仙般的电影画面，探讨宇宙的真理之谜，由此引发出来的哲学问题，似乎远没有影片中的一台超级人工智能计算机HAL9000更能吸引观众的眼球。

HAL9000是一台没有身体，说话声音像一位温文尔雅的绅士的人工智能计算机，虽然它号称从不出错，但还是发生了致命的错误，当人类宇航员决定关掉它时，HAL9000用自己的智能对宇航员发起反击。“HAL9000是个杀人狂，杀死了所有人，除此之外，它真的很智能，很有趣。”出身于澳大利亚一个中产阶级家庭的罗德尼•布鲁克斯(Rodney Brooks)成了HAL9000的死忠粉，也正是因为这个来自科幻电影中的人工智能，布鲁克斯走上了对科学的探索之路。

在澳大利亚布鲁克斯就读的大学里，使用计算机是需要打卡才可以的。当时的一位教授看出了这个学生对于计算机的痴迷，特批布鲁克斯每个周日可以独自使用计算机12个小时。就这样，布鲁克斯开始用机器语言编程。布鲁克斯感谢教授对自己的帮助，却还是因为这所大学里面没有计算机系，选择填报了美国一些著名的有人工智能实验室的高等学府，并幸运地收到其中几所大学的录取通知书。从地图上，他看到斯坦福大学离澳大利亚最近，于是这个对机器人情有独钟的年轻人踏上了美国寻梦的征程。

在斯坦福大学人工智能实验室，布鲁克斯加入到机器人专家汉斯•莫拉韦克(Hans Moravec)的“斯坦福车”项目。当时，他们研发能自己观察和自己行动的小车，这也是今天自动驾驶汽车的鼻祖。这辆小车行动异常缓慢，每移动一步，都要进行大量的推理论证，在房间里移动20米竟需要6个小时，这是何等缓慢的速度！

人类能在短时间内感知周围环境，处理大量信息，并做出反应。但在机器眼里，同一件物体在不同角度、不同光线的条件下，变得不同。用逻辑的方法教会机器应付这个千变万化的世界，比人工智能先驱们预想的要困难得多。布鲁克斯决定要换一种思维来解决机器的行动问题。

1984年，布鲁克斯加入了麻省理工学院计算机与人工智能实验室。小小的昆虫吸引了他的注意力，他观察到昆虫的脑袋虽然很小，但是可以自由自在地飞来飞去，彼此追逐，还可以逃生保护自己。昆虫的这些能力，比当时的机器人要能干好多倍。何不从昆虫身上做文章呢？

布鲁克斯和他的团队，开始以昆虫为模板，造出了他们的及时个机器人。它不构建这个世界的复杂表征，只是根据来自感应器的输入，来迅速决定做什么，并保持每时每刻都能做出快速决策。它可以和人类行走的速度差不多，还可以在拥挤的房间里行动。iRobot公司联合创始人、布鲁克斯的合作伙伴科林•安格尔(Colin Angle)开玩笑地跟我们说：“我们做的AI，不是指人工智能，而是指‘人工昆虫’。”这个总结诙谐又到位，他们放弃之前从研究人类复杂行动入手的方法，转向研究某些简单行为的组合。小到足够让人忽视的昆虫对布鲁克斯和他的小伙伴来说，着实功不可没。

“人工昆虫”技术并没有仅仅停留在实验室，布鲁克斯带领他创立的iRobot公司，开发出一款扫地机器人。2003年，这位才华横溢的科学家登上TED的舞台，他在现场向观众展示了他的杰作。

“这是一个你能外出买到的机器，它能够清洁你家的地板，它就像不断来回绕圈子似的出发，前进。如果它撞到什么东西的话??你们看到了吗？现在它开始沿着墙角走；它在绕着我的脚前行并在我周围做清洁。别担心，放轻松，这是个机器人，它很聪明！”布鲁克斯风趣幽默的展示，引来阵阵笑声，也赢得阵阵掌声。虽然这款扫地机器人只是一个“没头脑”的小家伙，但它不再是在实验室中挪一步能把人急死的小车，也不再是隐藏在计算机里只有声音没有形体的神秘分子，这个可爱的行动派虽然只能完成有限的任务，但已经开始走进人们的日常生活中了。

iRobot公司在扫地机器人的外观设计上，费了一番心思。他们很小心地试图将其设计为一台正儿八经的机器，不走可爱路线，试图让人们严肃对待。他们想避免人们认为这个扫地机器人是个玩具。不过，这个没头脑的小家伙不仅没有被当作是玩具，用户与机器人的互动还产生了意想不到的效果。安格尔告诉我们，在买扫地机器人之前，要是问，你会给这台机器起名字吗？人们一定会摆摆手说：“不会不会，这只是一台吸尘器。”然而一旦它成为了家里的一部分，人们在看电视或者做别的事情时，你看到这个小家伙帮你忙前忙后，几乎每一个人都会为它起名字，它成了家庭中最勤劳的一分子了。

iRobot公司还有一种军事侦察机器人，PackBot，它同样没有脑袋，但可以在军队前面开路，观察洞穴。这款机器人做得相当坚固，可以随环境而调节自己的行动：可以翻转，可以自己进入通信范围，还可以自己爬楼梯。在福岛核灾后，PackBot首先冲进高辐射的核电厂废墟侦察，是当之无愧的“冲锋陷阵”。

还有个战地机器人，士兵们给它起了个名字叫“史酷比”。每次史酷比拆了一颗炸弹，士兵会在它的身上做个记号。有24小时，史酷比被炸坏了，受了严重的伤，当史酷比的操作员将它抱回补给站时，这个士兵眼中含泪，以几乎乞求的口吻问道：“能修好它吗？”此情此景，史酷比就像这个士兵倒下的一个战友，他们并肩作战，不可分离。

安格尔拿起一个“受了重伤退休”的机器人，一边指着机器人的“伤口”，一边说：“从伊拉克回来的机器人，也许不完整了??你们看，这个控制台上还有弹孔。机器人有时候不太走运，被炸坏了，但好在遇难的不是人，这就是我们设计这些机器人的目的。”如果不是他介绍，乍看上去，他手中的这个废弃的机器人就像一块废铁，只是我们并不知道，在战场上，不知道哪24小时会突然成为废铁的战地机器人可以冲到人类士兵不能进入的地方，可以被重重地扔进一间破房子里，可以蹚过淤泥沼泽，浑身都是泥巴面目全非。iRobot公司设计的战地机器人更像一辆小坦克车，同样没有脑袋，有的只是冲锋陷阵的勇气。难怪士兵们会对它们产生情感，这些战地机器人可以牺牲自己，保护人类。

萨瓦雷斯教授的小跟屁虫

美丽的斯坦福大学校园里，我和斯坦福大学计算机系的瑟威欧•萨瓦雷斯教授(Silvio Savarese)一路走，一路聊着人工智能的话题。在我们身后，有个胖乎乎的腆着肚子的“小家伙”一路跟着我们，就像个小跟屁虫。这个机器人叫Jackrabbot，别真当它是小跟屁虫，它在斯坦福校园还小有知名度呢，我们这一路走着，时不时会有学生停下来跟它合影，还有行人友好地跟它招手。Jackrabbot没有胳膊，有一个圆圆的身体，它的脚是两个相当于它身体1/3高度的轮子，它的主人萨瓦雷斯将一顶草帽扣在它的脑袋上，还给它戴了一条黑底红色斜纹的领带，领带沿着它的大肚腩挂下来，既可爱又绅士，一阵风吹过，它的领带被风给吹歪了，我忍不住帮这个没有手的小绅士整了整。

萨瓦雷斯告诉我，Jackrabbot是一个很有教养的机器人。它喜欢跟着人，也喜欢去尝试理解人们在做什么。难怪这个小绅士，我们一直走着，它就一路跟着，但是它不会主动超到我们前面去。当我们停下来说话，它也停了下来，用它的摄像头眼睛看看我们，好像听懂了我们在说什么，很自觉地走到一边去。让我惊叹的是，Jackrabbot竟然没有从我们中间穿过，萨瓦雷斯说，因为Jackrabbot知道这是不礼貌的。我看着Jackrabbot晃晃悠悠地走到一旁去的背影，觉得它是一个懂事的机器人。

萨瓦雷斯是斯坦福人工智能实验室主任李飞飞的先生，也是人工智能领域杰出的科学家。他和团队花了很长时间将人类的社交礼仪教给Jackrabbot。这位教授一直对能理解人类行为的算法很感兴趣，所以目标是让机器人真正理解人类的行为、活动和意图。理解人类的意图，这听上去有些不可思议，我问他这个设计最困难的部分是什么。萨瓦雷斯说，最困难的部分是机器人需要了解这里是一个人，还是一棵树，或者要能了解那里是人行道还是马路。他对Jackrabbot抱有更大的期望，他希望Jackrabbot能够解决“一英里” 的问题：“当运输车到达送货站，你还是需要将货物从那里递到客户手中，那就是这个机器人的用武之地了。”也许有24小时，当你打开家门，就是这个小家伙给你送上快递呢，你一定会由衷地夸赞一句：“嗨，Jackrabbot，你真棒！”

双足机器人勇敢地站起来

DARPA机器人挑战赛被称为机器人界的“铁人三项”，举办比赛的宗旨是制造出能在对人类而言危险的地方工作的机器人。双足机器人有其实际意义，尤其是救援机器人，它需要在人类的环境下独立行动，它们也成了DARPA机器人挑战赛的主角。

我们在麻省理工学院计算机与人工智能实验室见到了高大威猛的双足机器人，就像是一个个变形金刚，其中最引人关注的就是阿特拉斯——大力士了。

来自中国的博士生戴泓楷对做机器人有着很大的热情，DARPA机器人挑战赛就是他的试金场。虽然DARPA挑战赛并没有一定要求使用人形机器人参赛，但小戴觉得，如果我们希望机器人可以具备和人类一样的能力的话，那么很有可能我们就需要一个长得像人，智能方面也像人的机器人。

为了适应人类环境的不确定性，组委会故意捉弄参赛的机器人，修改各种参数。决赛中，甚至要求去掉机器人身上的保护绳索。机器人需要完成开车、开门、钻墙、上楼梯等一系列动作，其中最难的一项就是下车。为此，戴泓楷所在的麻省理工学院参赛队进行了反复的测试。

小戴跟我回忆说，当时他们对于“下车”这个动作非常有信心，有两个同学当时就在实验室的车上跳上跳下的，他们觉得“下车”这事没有问题。结果在他们比赛的及时天，机器人在下车的时候，后背碰到了车座椅的后背，车座椅相当于反推了一把机器人，可怜的机器人直接就从车上摔了下去。看到机器人摔到地上的时候，小戴捶胸顿足，他说：“我觉得以后要是有了孩子，看见自己孩子摔地上的时候，可能就是这种反应吧。”听着眼前这个率真学生的描述，我能想见那种情景，能体会那种心情。

好在机器人哪里跌倒又能在哪里爬起来，它用顽强的意志站了起来，它拖着沉重的步伐，一步一步地走上楼梯??小戴说，他们给这个机器人赋予了规划的能力。右手摔折了，左手还可以用，于是所有的动作就被这个顽强的机器人换到左手上面去了。

壮士折臂，坚持到比赛一刻，完成了大部分任务，最终赢得了观众的喝彩。不以成败论英雄。机器人所具有的可以调整自己左右手的能力，又让它们的行动力往前进了一步。

人工智能先驱阿兰•图灵(Alan Turing)曾设想过一个“思想的机器”，这种机器可以拥有电子大脑，以摄像头为眼，以轮为脚，可以在乡间漫步。但他又承认，现在这样的技术条件还不具备，所以还是先专注于无形体的人工智能比较好。的确，走路，对人类来说是本能的一件事，但对机器来说却是很大的挑战。

图灵一定没有想到，一代代人工智能专家和研究人员，甚至年轻的大学生，从未因此放弃过制造机器人的梦想。《2001：太空漫游》中那个神通广大的偏执杀人狂HAL9000终究还是隐藏在计算机里的无形体的系统，HAL9000也一定没有想到，它虽然影响了很多科技控，他们惊叹HAL9000的超能力，却并没有将无形体的智能视为终极目标。尽管现在的机器人迈开双腿还有些艰难，在飞滚的轮子之上还有些迷茫；尽管行动力超强的机器人可能没头脑、没胳膊，甚至看上去像玩具、像一块钢铁，但是这些形态各异的机器人，还是在无数次跌倒之后，坚强地爬了起来。在跌跌撞撞、横冲直撞后，一点点熟悉和适应着人类的规则。它们逐渐走进人类的生活，虽然还处于蹒跚学步的阶段，但可以肯定的是，人机共生的时代已经来临，充满期待和想象。