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假設(shè)我們想要制造一個(gè)能夠在家里生活、四處走動(dòng)、跟家庭成員融洽相處的機(jī)器人，那么它能做些什么呢？當(dāng)問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題時(shí)，大多數(shù)人首先想到的是將日常家務(wù)事移交給機(jī)器人。它們應(yīng)該是傭人，負(fù)責(zé)清潔房子和做家務(wù)事，似乎每個(gè)人都想要一個(gè)可以洗碗或洗衣服的機(jī)器人。實(shí)際上，可以把現(xiàn)在的洗碗機(jī)、洗衣機(jī)和干衣機(jī)視為非常簡(jiǎn)單且具有特定目的的機(jī)器人，但是人們心里真正想要的是這樣的機(jī)器人——它們可以在房子里走動(dòng)、收拾臟盤子和衣服，再將它們分類清洗，然后放回適當(dāng)位置——當(dāng)然，要先把干凈衣服熨平疊好。這些工作的難度都很大，超出了前幾代機(jī)器人的能力。
現(xiàn)在，機(jī)器人還不是家居用品，它們只在科技展會(huì)和工廠、搜救現(xiàn)場(chǎng)及其他特殊場(chǎng)合中露面。不過(guò)，這種情況將會(huì)改變。索尼已經(jīng)宣布未來(lái)10年將會(huì)是機(jī)器人的年代，即使索尼有點(diǎn)兒過(guò)于樂(lè)觀，我也預(yù)計(jì)機(jī)器人將會(huì)在21世紀(jì)上半葉大放異彩。
機(jī)器人將會(huì)有多種款式。我可以想象廚房里有一個(gè)機(jī)器人家族——冰箱機(jī)器人、櫥柜機(jī)器人、煮咖啡機(jī)器人、烹飪機(jī)器人和洗碗機(jī)器人——所有機(jī)器人都可以互相溝通和前后傳遞食物、盤子和器皿。家庭機(jī)器仆人到處走動(dòng)，收拾臟盤子，然后遞給洗碗機(jī)器人。接著，輪到洗碗機(jī)器人將干凈的盤子和器皿遞給櫥柜機(jī)器人存放好，直到有人或機(jī)器人需要使用。櫥柜機(jī)器人、冰箱機(jī)器人和烹飪機(jī)器人合作無(wú)間，準(zhǔn)備好當(dāng)天的菜單，最后把煮好的飯菜放到櫥柜機(jī)器人準(zhǔn)備的盤子上。
有些機(jī)器人負(fù)責(zé)照顧小孩子，陪他們玩耍，給他們讀故事書，還會(huì)給他們唱歌。教育性玩具已經(jīng)可以做到這幾點(diǎn)，而精密的機(jī)器人還可以擔(dān)任能干的家庭教師，從字母表、閱讀和算術(shù)開始，進(jìn)而延伸到各種話題。尼爾·斯蒂芬森（Neal Stephenson）的科幻小說(shuō) [2] 《鉆石年代》（The Diamond Age ）生動(dòng)地描述了一本名叫《年輕女士的圖解讀本》（The Young Lady's Illustrated Primer ）的互動(dòng)式圖書如何承擔(dān)起女孩從4歲到成人全過(guò)程的教育工作。這種圖解讀本仍然是屬于未來(lái)的東西，但是，現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)存在相對(duì)受限的家庭教師機(jī)器人。除了教育之外，有些機(jī)器人負(fù)責(zé)做家務(wù)：吸塵、打掃和整理物品。最終，它們的工作范圍將會(huì)得到擴(kuò)展，有些機(jī)器人最終會(huì)被安裝于家中或家具上，有些會(huì)變得可移動(dòng)，可以自己到處走動(dòng)。
21世紀(jì)初期的家用機(jī)器人
圖a，ER2，一個(gè)家用機(jī)器人的原型。圖b，索尼的愛(ài)寶（Aibo），一只寵物機(jī)器狗。
[ER2圖片提供：進(jìn)化機(jī)器人技術(shù)公司（Evolution Robotics）。“站在墻上的三只愛(ài)寶”圖片提供：索尼電子娛樂(lè)美國(guó)分公司（Sony Electronics Inc，Entertainment America），機(jī)器人部門]
這些發(fā)展將需要一個(gè)人類和機(jī)器相互調(diào)和的共同進(jìn)化過(guò)程。這在我們的科技發(fā)展中是很常見的：我們重新設(shè)計(jì)自己的生活和工作方式，從而讓機(jī)器可以為我們服務(wù)。最生動(dòng)的共同進(jìn)化的例子就是汽車系統(tǒng)，我們改變了住宅結(jié)構(gòu)，加裝了適合汽車使用的車庫(kù)和車道，修建了大量遍及全球的高速公路系統(tǒng)、交通信號(hào)系統(tǒng)、人行道和大型停車場(chǎng)。為了安裝大量電線和管道這些現(xiàn)代生活的基礎(chǔ)設(shè)施，我們的住宅也被改造了：冷熱水、廢物回收、屋頂排氣口、冷暖氣管道、電力、電話、電視、互聯(lián)網(wǎng)、家用電腦以及娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)。門必須足夠?qū)?，以便讓家具可以通過(guò)，因?yàn)橛行┳≌仨毧梢允褂幂喴魏椭郊?。正如我們改變房子以適應(yīng)這些類似的變化，我期望我們會(huì)做出適合機(jī)器人的改變。當(dāng)然，這將會(huì)是一個(gè)緩慢的改變過(guò)程，但是隨著機(jī)器人的實(shí)用性不斷提高，我們肯定能排除障礙，確保成功，并且最終會(huì)建造出充電站、清潔和維修點(diǎn)等。畢竟，吸塵機(jī)器人需要地方讓它們清空灰塵，收拾垃圾的機(jī)器人需要把垃圾從家里搬出來(lái)。即使看到家里有機(jī)器人專用的住處，我也不會(huì)感到驚奇，那是特地為機(jī)器人建造的棲身之所，讓它們不會(huì)在非工作時(shí)間礙事?，F(xiàn)在，我們擁有放置各種用具的櫥柜，為什么不可以為機(jī)器人特制適合它們的柜子呢？可以安裝由機(jī)器人控制的門、插座、內(nèi)置電燈，讓機(jī)器人可以看得見并清潔自己（給自己插上插座），同時(shí)在適當(dāng)?shù)牡胤椒胖美啊?/p>
尤其是一開始的時(shí)候，機(jī)器人可能需要沒(méi)有任何障礙的、平滑的地板。也許還要拆除或降低門檻。有些地方——尤其是樓梯——可能需要特別的記號(hào)，可以用電燈、紅外發(fā)射器，或僅僅是特殊的反光標(biāo)簽。在家里各處粘貼上條形碼或者區(qū)別標(biāo)簽，將大大簡(jiǎn)化機(jī)器人辨認(rèn)所處位置的方式。
我們來(lái)設(shè)想一下機(jī)器仆人如何給它的主人拿飲料。當(dāng)主人想要一罐汽水時(shí)，機(jī)器人就會(huì)聽話地去廚房和冰箱取。理解主人的命令和走到冰箱前是相當(dāng)簡(jiǎn)單的，而判斷如何開門，找到汽水并打開它，這就不那么簡(jiǎn)單了。讓機(jī)器人擁有可以打開冰箱門的智慧、力量和防滑輪子，需要相當(dāng)高超的技術(shù)。給它們裝上視覺(jué)系統(tǒng)，讓它們找到汽水，尤其是汽水完全被其他食物遮擋時(shí)，是很困難的。然后還要想出辦法打開罐子，而且不能弄壞其他擋在前面的東西，這超出了現(xiàn)在機(jī)器人手臂的能力范圍。
如果有一個(gè)專門為實(shí)現(xiàn)機(jī)器仆人的這些需求而制造的飲料調(diào)配機(jī)器人，那么事情就變得簡(jiǎn)單多了。想象一下，如果一個(gè)飲料調(diào)配機(jī)器人可以裝著6罐或12罐冰凍的飲料，并裝有一扇自動(dòng)門和一條推動(dòng)臂，機(jī)器仆人就可以走到飲料機(jī)器人面前，向它提出要求（可能通過(guò)紅外或無(wú)線信號(hào)），并將盤子放在飲料調(diào)配機(jī)器人的前面。飲料調(diào)配機(jī)器人將門打開，推出一罐飲料，然后再關(guān)上門：不需要復(fù)雜的視覺(jué)系統(tǒng)，不需要靈活的手臂，也不需要用力打開門。機(jī)器仆人接住飲料并把它放在盤子上，然后回到主人身邊。
我們也許可以用類似的方法改裝洗碗機(jī)，讓家居機(jī)器人更容易地把臟盤子放進(jìn)洗碗機(jī)，也許還可以用特定的洗滌槽清洗不同的盤子。但是，當(dāng)我們那樣做的話，為什么不把櫥柜制造成特殊的機(jī)器人呢？它能夠從洗碗機(jī)拿出干凈盤子，然后放好備用，而那些特殊的盤子也能輔助櫥柜機(jī)器人。也許櫥柜機(jī)器人可以自動(dòng)地把杯子遞給煮咖啡機(jī)器人，把盤子遞給家用烹調(diào)機(jī)器人。當(dāng)然，它們跟冰箱、水槽和垃圾桶是連在一起的。這樣聽起來(lái)很不現(xiàn)實(shí)嗎？也許是，然而，事實(shí)上我們的家用電器已經(jīng)很復(fù)雜了，許多都跟多種服務(wù)有關(guān)。例如，冰箱與電力和供水連接，有些則與互聯(lián)網(wǎng)連接。如果把這些電器都組合成一個(gè)整體，它們就可以暢通無(wú)阻地運(yùn)作，聽起來(lái)并非很困難。
在我想象中的家庭將會(huì)包括許多具有特定用途的機(jī)器人，機(jī)器仆人可能最具普遍的用途，但是它會(huì)跟清潔機(jī)器人、飲料調(diào)配機(jī)器人一起工作，可能還有一些戶外園藝機(jī)器人和一個(gè)廚房機(jī)器人家族，例如洗碗、煮咖啡和櫥柜機(jī)器人。隨著這些機(jī)器人的發(fā)展，我們可能將會(huì)為家居設(shè)計(jì)出具有特殊用途的東西，從而簡(jiǎn)化機(jī)器人的工作，讓機(jī)器人和家庭和諧共處。請(qǐng)記住，最終的結(jié)果也是讓人類生活得更舒適。因而，任何人都可以走到飲料調(diào)配機(jī)器人面前要一罐飲料，你可以不通過(guò)紅外或無(wú)線信號(hào)，也許你只需按一下按鈕，或者只是提出要求。
并非只有我一個(gè)人在想象機(jī)器人和家庭的共同發(fā)展前景。羅德尼·布魯克斯（Rodney Brooks），這位處于世界領(lǐng)先地位的機(jī)器人專家 [3] 、美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）人工智能實(shí)驗(yàn)室（Artificial Intelligence Laboratory）帶頭人與一間制造家用和商用機(jī)器人公司的創(chuàng)始人，就設(shè)想了一個(gè)由環(huán)境與機(jī)器人組成的豐富生態(tài)系統(tǒng)，由專門安裝在設(shè)備上的機(jī)器人負(fù)責(zé)各自管轄范圍內(nèi)的清潔工作：一個(gè)負(fù)責(zé)清洗浴缸，一個(gè)負(fù)責(zé)清潔廁所；一個(gè)負(fù)責(zé)擦窗戶，另一個(gè)負(fù)責(zé)擦鏡子。布魯克斯甚至構(gòu)想了一張機(jī)器人餐桌，底部裝有儲(chǔ)物區(qū)和洗碗機(jī)，這樣“當(dāng)我們想布置餐桌時(shí)，跟自動(dòng)唱片點(diǎn)唱機(jī)別無(wú)二致的小機(jī)械臂會(huì)將需要的盤子和刀叉餐具放置在餐桌上。當(dāng)享用完每道菜時(shí)，餐桌和小機(jī)械臂會(huì)拿起盤子，然后把它們吞進(jìn)桌子下面巨大的儲(chǔ)物空間”。
機(jī)器人應(yīng)該看起來(lái)像什么呢？電影里的機(jī)器人常常跟人類一樣，有兩條腿、兩只手臂和一個(gè)頭。為什么呢？因?yàn)樵煨蛻?yīng)該追隨功能。擁有兩條腿讓我們可以在凹凸不平的地面上行走，而靠輪子滑動(dòng)的某種仿生機(jī)器人則做不到。我們還有兩只互相配合的手，讓我們可以舉起并操控物體。長(zhǎng)久以來(lái)，人類經(jīng)過(guò)與世界的交互作用，外形已經(jīng)跟環(huán)境相適應(yīng)，并能有效地應(yīng)對(duì)各種情況。因此，如果對(duì)機(jī)器人的要求類似于人類，給它們制造和人類相似的外形就顯得很合乎情理了。
如果機(jī)器人不需要移動(dòng)——例如飲料調(diào)配機(jī)器人、洗碗機(jī)器人或櫥柜機(jī)器人——就不需要任何移動(dòng)裝置，無(wú)論是腿還是輪子。如果是煮咖啡機(jī)器人，它應(yīng)該看起來(lái)像一臺(tái)咖啡機(jī)，并將它改裝成與洗碗機(jī)和櫥柜相連接。吸塵機(jī)器人和割草機(jī)已經(jīng)存在，它們的外形非常適合它們的工作：附有輪子的小型底盤狀設(shè)備（見圖6.3）。汽車機(jī)器人則應(yīng)該看起來(lái)像一輛汽車，只有用于普通用途的家庭機(jī)器仆人才適合采用動(dòng)物或人類的外形。布魯克斯構(gòu)想的餐桌機(jī)器人可能會(huì)特別怪異，它的中央是巨大的圓柱，可以儲(chǔ)存盤子和洗碗設(shè)備（具有完善的電力、供水和排水管道）。桌面上有空間讓機(jī)械臂處理盤子，可能還有一些支撐攝影機(jī)的桿子，好讓機(jī)械臂知道在哪里放置和收回盤子和刀叉餐具。
機(jī)器人應(yīng)該有腿嗎？如果它只需要在平滑的地面上移動(dòng)，安裝輪子就足夠了。但是，如果它需要在不平坦的地面或樓梯上移動(dòng)時(shí)，機(jī)械腿就能大派用場(chǎng)了。在這種情況下，我們能夠預(yù)見到，第一個(gè)有腿的機(jī)器人會(huì)有四或六條腿，因?yàn)樗臈l腿和六條腿的生物比兩條腿的生物更容易保持平衡。
如果機(jī)器人需要在家中到處走動(dòng)，并跟在人類后面收拾東西，它可能需要類似人類的外形：一個(gè)能夠容納電池，并且可以支撐腿、輪子或移動(dòng)履帶的身體；可以撿東西的手，以及裝在頂部的攝影機(jī)，讓它可以更清楚地觀察環(huán)境。換句話說(shuō)，有些機(jī)器人之所以看起來(lái)像動(dòng)物或人類，并不是因?yàn)檫@樣可愛(ài)，而是因?yàn)閷?duì)于它們的工作來(lái)說(shuō)，這是最有效的結(jié)構(gòu)。這些機(jī)器人可能類似于R2-D2（圖片6.1）：上面是一個(gè)圓柱形或矩形的身體，下面是一些輪子、履帶或腿；某種可操控的機(jī)械臂或托盤，以及可以到處探測(cè)障礙物、樓梯、人、寵物、其他機(jī)器人的感應(yīng)器，當(dāng)然還有它們想要與其互動(dòng)的東西。除了純粹的娛樂(lè)價(jià)值外，我們很難理解為什么想要一個(gè)看起來(lái)像C-3PO那樣的機(jī)器人。
實(shí)際上，制造一個(gè)像人一樣的機(jī)器人可能會(huì)產(chǎn)生反效果，讓它變得不那么受歡迎。日本機(jī)器人專家森政弘 [4] 認(rèn)為，我們很難接受外表看起來(lái)像人而表現(xiàn)卻很差的人造機(jī)器，這是由電影和戲劇中可怕的妖魔鬼怪（想象一下《弗蘭肯斯坦》中的怪物）揭示的一個(gè)觀念，它們披著人類的皮囊，但是行徑殘暴，面目可憎。然而，即使是完美的人類復(fù)制品，也可能有問(wèn)題，因?yàn)槲覀兛赡軙?huì)難以區(qū)分人類和機(jī)器人，從而引致情感焦慮[許多科幻小說(shuō)都探討過(guò)這一主題，尤其是菲利普·K·迪克（Philip KDick） [5] 的《機(jī)器人會(huì)夢(mèng)見電子羊嗎？》（Do Androids Dream of Electric Sheep? ）和電影版的《銀翼殺手》（Blade Runner ）]。按照我們爭(zhēng)論的這一觀點(diǎn)，C-3PO可以擺脫它酷似人類的外表所帶來(lái)的麻煩，因?yàn)樗臉幼雍团e止笨拙，使它看起來(lái)更可愛(ài)或甚至讓人生氣，而不具有威脅性。
機(jī)器人應(yīng)該是怎么樣的？
倫巴是一個(gè)吸塵機(jī)器人，它的形狀適合于在地板上和家具底部活動(dòng)。這個(gè)機(jī)器人既不像人類，也不像動(dòng)物，而且它也不需要具備這樣的外形，它現(xiàn)在的造型就很適合它的操作。（圖片提供：iRobot公司）
麻省理工學(xué)院辛西婭·布雷齊爾教授和她的機(jī)器人里昂納多。（攝影：本書作者）
那些滿足人類需求的機(jī)器人，例如寵物機(jī)器人，應(yīng)該看起來(lái)像鮮活的生物，只要再融入我們的本能系統(tǒng)，就能預(yù)先設(shè)定如何詮釋人類和動(dòng)物的身體語(yǔ)言及臉部表情。因而，如果機(jī)器人是被設(shè)計(jì)用于與人類順利互動(dòng)，那么一個(gè)動(dòng)物或小孩的外形，再加上適當(dāng)?shù)纳眢w動(dòng)作、臉部表情，就是最有效的組合。
