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现代机器人之父:超级人工智能只是一个幻想

时间:2023-03-21 20:56:50 科技观察

编者按:本文由《麻省理工科技评论》副主编兼执行主编、美联社技术编辑布赖恩伯格斯坦撰写。1984年的一天,罗德尼·布鲁克斯(RodneyBrooks)在泰国的家中感到闷热、无聊和孤独。正是在这种情况下,他灵光一闪,产生了改变机器人领域发展的灵感,最终让Roomba扫地机器人走进了千家万户。那一年,布鲁克斯即将步入积分榜。作为麻省理工学院的一名新生,他努力让机器人技术在全球范围内普及。如果可以的话,他可能希望科幻小说中的场景成为现实:机器人进入危险的地方,探索我们的周围环境,或者打扫我们的家园。自1960年代以来,固定机械臂一直在工厂中执行重复性任务,而很少使用移动机器人。Shakey是一个早期的例子。在60年代末和70年代初,SRIInternational的研究人员开发了一台笨重的计算机Shakey。为了能够在满是大障碍物的房间里自由移动,Shakey需要大量的算力来支撑。因此,Shakey无线连接到主机。AI研究人员试图通过与机器的整体规划能力很好地结合的算法来简化Shakey的一般设置。事实上,这项研究的进展非常缓慢。在70年代后期,斯坦福大学的汉斯·莫拉维克(HansMoravec)开发了一种手推车,它可以在停下来之前继续行驶一段时间,拍照并计划下一步行动。小车可以避开房间内的障碍物,但每15分钟只能前进一米。1984年,布鲁克斯采取了大致相似的思路。在一个项目中,他正在研究如何使用数学来解释机器人在更新其周围环境地图时运动的不准确性。他回忆起在与当时的妻子和年幼的儿子前往泰国之前的一个月,他在一张纸上填满了他称之为“世界上最无聊的纸”的数学方程式。在澳大利亚长大的布鲁克斯不会说泰语。而且他老婆的家人不会说英语。他说:“当我的妻子和家人在一起时,她不会说英语。所以我只是坐在那里发呆,花时间思考,在炎热的天气里做白日梦。我听着昆虫的嗡嗡声。它们只是有一些微小的大脑,我想,有些有100,000个微小的神经元。它们不可能做一些数学运算。但是当我击中它们时,它们可以狩猎、进食、交配和跳开,我只想让我的机器人做一些更简单的事情。他们是如何做这些事情的?他们身体各部分的结构组织一定是不同的。’‘这就是我灵感的来源。“昆虫不会评估每一种情况,考虑选择,然后计划每一步。相反,它们的大脑是由经过数亿年磨练的反馈回路驱动的。感官信息使它们以特定的方式做出反应;这些反应相互结合产生快速、准确的行为。所以当布鲁克斯回到剑桥后,他不再尝试使用复杂的数学来编写机器人程序。相反,他开始使用简单的规则编写软件。他将以这种方式建造的第一台机器被命名为艾伦,以纪念人工智能研究者艾伦纽厄尔。这个机器人的形状像一个倒置的垃圾桶,配备了声纳来探测物体,布鲁克斯为它写了一条基本指令:不要乱扔东西。当遇到人时,艾伦会站着不动,直到人们走开了。布鲁克斯随后添加了第二个反馈回路:让机器自由移动。现在,只需几个传感器和这两个主要命令,艾伦就可以穿过一个拥挤的房间,跟上一个慢慢走的人。仅添加一层反馈会使艾伦的动作更加复杂。布鲁克斯向艾伦发出了一条新命令:探测更远的地方然后返回。第三条规则可以禁止漫无目的的自由移动,除非避免障碍的第一条规则生效。在这种情况下,机器人应该在继续进一步探索之前恢复。在没有预判的情况下,艾伦完成了所有指令,因为每组传感器都得到足够的反馈来调整其他两层反馈正在做什么。这让Brooks的一些AI前辈感到困扰,他们几十年来一直是计算机处理思想与行动的象征。两位著名的研究人员后来告诉布鲁克斯,当他在一次会议上介绍艾伦时,一个人低声对另一个人说:“为什么这个年轻人投掷放弃自己的未来?布鲁克斯毫不气馁,在汤姆和杰瑞玩具车中复制了艾伦的动作。然后,他制造了赫伯特,一个可以检测和捡起汽水罐的机器人,以及一个六足重一公斤的机器人成吉思,它可以移动在不平坦的地面上快速移动。在1990年的一篇名为《Elephants Don’t Play Chess》的论文中,布鲁克斯认为他的机器人揭示了经典人工智能方法的缺点,这些方法只是简单地将世界的复杂模型塞进虚无缥缈的世界。为什么不让机器自己探索世界呢?布鲁克斯写道:“世界是它自己最好的老师。世界总是与所有最新细节保持同步。秘诀在于正确地感知世界。“传统的人工智能研究人员会抨击布鲁克斯的简单机器人的能力有限。但是,布鲁克斯说,有了更复杂的反馈,他的机器可以执行更复杂的任务。”同样,大象也不值得研究,因为它们不下棋,这样的断言是不公平的,”他写道。Brooks证明了他在iRobot时提出的观点。iRobot是他与他的两个学生科林·安格尔(HelenGreiner)和海伦·格雷纳(ColinAngle)于1990年共同创立的。iRobot为美国军方开发移动机器人,用于探测和摧毁地雷、搜索瓦砾或携带为士兵装备,并于2002年发布了Roomba扫地机器人。随后,该公司还开发了可以清洁排水沟、地板和游泳池的机器人。迄今为止,该公司已售出2500万台机器人。然而,布鲁克斯于2008年与他人共同创立的RethinkRobotics并没有像iRobot那样成功。Rethink开发了Baxter和Sawyer,它们是可以在工厂和包装设施中与人类一起工作的机器人。但对这两种产品的需求一直疲软,该公司去年出售了这项技术。布鲁克斯目前正在启动一家名为Robust.AI的初创公司,致力于开发软件的机器人家族。虽然计算机科学家在过去十年中通过神经网络和其他人工智能技术取得了令人瞩目的进步,但布鲁克斯坚持认为,除非机器也与世界进行物理接触,否则它们不会成为真正的智能代理。这一观念与认为超强人工智能时代即将到来的技术专家发生了冲突,但布鲁克斯从不想逆势而行。他说:“很多人都放弃了让科技成为现实的承诺,我们不知道谁会成功。这是一场需要耗费大量精力的赌博,也许有一天人们的努力会得到回报。”“