下一篇： 恰當(dāng)應(yīng)用機(jī)器智能和協(xié)作的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出真正的人機(jī)共生——這是人機(jī)互動(dòng)的最佳境界
機(jī)器人需要什么情感呢？答案取決于我們指的是哪種機(jī)器人、它要執(zhí)行的任務(wù)、環(huán)境狀況和它的社會(huì)生活情況。它需要跟其他機(jī)器人、動(dòng)物、機(jī)器或人類互動(dòng)嗎？如果需要，它就要表達(dá)自己的情感狀態(tài)，以及揣摩與它互動(dòng)的人和動(dòng)物的情感。
以普通的日常家用機(jī)器人來說，雖然它們?nèi)晕疵媸?，但是終有一天我們的家里會(huì)住著機(jī)器人。有些家用機(jī)器人會(huì)被安裝在某個(gè)特定的地方，例如廚房機(jī)器人家族：櫥柜、洗碗、飲料調(diào)配、食品分配、煮咖啡或烹調(diào)等機(jī)器人。當(dāng)然，還有洗衣服、烘干、熨衣服和疊衣服的機(jī)器人，也許還要配有衣柜機(jī)器人。有些機(jī)器人則可以移動(dòng)，但也是具有專門用途的，例如吸塵和割草機(jī)器人。不過，我們可能至少會(huì)有一個(gè)多用途的機(jī)器人：這個(gè)家庭機(jī)器仆人負(fù)責(zé)給我們遞咖啡、整理家居、做一些簡單的差事，以及照顧和監(jiān)督其他機(jī)器人。這是最受矚目的家用機(jī)器人，因?yàn)樗仨毷亲铎`活、最先進(jìn)的機(jī)器人。
機(jī)器仆人需要與我們及家里的其他機(jī)器人互動(dòng)。對(duì)于其他機(jī)器人來說，它們可以通過無線方式進(jìn)行溝通，可以討論正在做的工作，說說自己的工作負(fù)擔(dān)是否過重或過于清閑。當(dāng)它們電量過低、遇到困難或出錯(cuò)時(shí)，可以聯(lián)絡(luò)其他機(jī)器人求助。但是，機(jī)器人如何與我們互動(dòng)呢？
機(jī)器仆人要能夠與主人溝通，能夠發(fā)號(hào)施令、澄清不明確的指示、應(yīng)對(duì)中途改變指令（“不要咖啡了，給我一杯清水吧”），以及能處理各種復(fù)雜的人類語言?，F(xiàn)在，機(jī)器人還達(dá)不到這種水平，因此它們只能依賴簡單的指令或是一些遙控器，讓人們可以按下適當(dāng)?shù)陌粹o，從而產(chǎn)生設(shè)定好的指令，又或者是從菜單中選擇執(zhí)行動(dòng)作。但是，那樣的時(shí)代一定會(huì)到來，那時(shí)我們就可以與機(jī)器人用語言進(jìn)行互動(dòng)，它們不但會(huì)聽懂我們的話，而且還會(huì)理解其中的含義。
機(jī)器人應(yīng)該在什么時(shí)候主動(dòng)幫助主人呢？這需要機(jī)器人能夠揣摩人類的情感心思。主人正在費(fèi)力地做某項(xiàng)工作嗎？機(jī)器人可能會(huì)想主動(dòng)提供幫助。屋里的人正在爭吵嗎？機(jī)器人可能不想礙事，想到別的房間去。做了某件讓主人高興的事情嗎？機(jī)器人可能想記住它，到適當(dāng)?shù)臅r(shí)候就再做一次。某件事做得不好，以致讓主人失望了嗎？也許可以改善一下，這樣機(jī)器人下次會(huì)做得更好一點(diǎn)兒。由于上述的更多原因，我們需要將機(jī)器人設(shè)計(jì)得具有讀懂主人情感狀態(tài)的能力。
機(jī)器人需要有眼睛和耳朵（即攝影機(jī)和麥克風(fēng)）去觀察臉部表情、身體語言和聽取言語間的情感因素。它必須對(duì)品分配、煮咖啡或烹調(diào)等機(jī)器人。當(dāng)然，還有洗衣服、烘干、熨衣服和疊衣服的機(jī)器人，也許還要配有衣柜機(jī)器人。有些機(jī)器人則可以移動(dòng)，但也是具有專門用途的，例如吸塵和割草機(jī)器人。不過，我們可能至少會(huì)有一個(gè)多用途的機(jī)器人：這個(gè)家庭機(jī)器仆人負(fù)責(zé)給我們遞咖啡、整理家居、做一些簡單的差事，以及照顧和監(jiān)督其他機(jī)器人。這是最受矚目的家用機(jī)器人，因?yàn)樗仨毷亲铎`活、最先進(jìn)的機(jī)器人。
機(jī)器仆人需要與我們及家里的其他機(jī)器人互動(dòng)。對(duì)于其他機(jī)器人來說，它們可以通過無線方式進(jìn)行溝通，可以討論正在做的工作，說說自己的工作負(fù)擔(dān)是否過重或過于清閑。當(dāng)它們電量過低、遇到困難或出錯(cuò)時(shí)，可以聯(lián)絡(luò)其他機(jī)器人求助。但是，機(jī)器人如何與我們互動(dòng)呢？
機(jī)器仆人要能夠與主人溝通，能夠發(fā)號(hào)施令、澄清不明確的指示、應(yīng)對(duì)中途改變指令（“不要咖啡了，給我一杯清水吧”），以及能處理各種復(fù)雜的人類語言?，F(xiàn)在，機(jī)器人還達(dá)不到這種水平，因此它們只能依賴簡單的指令或是一些遙控器，讓人們可以按下適當(dāng)?shù)陌粹o，從而產(chǎn)生設(shè)定好的指令，又或者是從菜單中選擇執(zhí)行動(dòng)作。但是，那樣的時(shí)代一定會(huì)到來，那時(shí)我們就可以與機(jī)器人用語言進(jìn)行互動(dòng)，它們不但會(huì)聽懂我們的話，而且還會(huì)理解其中的含義。
機(jī)器人應(yīng)該在什么時(shí)候主動(dòng)幫助主人呢？這需要機(jī)器人能夠揣摩人類的情感心思。主人正在費(fèi)力地做某項(xiàng)工作嗎？機(jī)器人可能會(huì)想主動(dòng)提供幫助。屋里的人正在爭吵嗎？機(jī)器人可能不想礙事，想到別的房間去。做了某件讓主人高興的事情嗎？機(jī)器人可能想記住它，到適當(dāng)?shù)臅r(shí)候就再做一次。某件事做得不好，以致讓主人失望了嗎？也許可以改善一下，這樣機(jī)器人下次會(huì)做得更好一點(diǎn)兒。由于上述的更多原因，我們需要將機(jī)器人設(shè)計(jì)得具有讀懂主人情感狀態(tài)的能力。
機(jī)器人需要有眼睛和耳朵（即攝影機(jī)和麥克風(fēng)）去觀察臉部表情、身體語言和聽取言語間的情感因素。它必須對(duì)品分配、煮咖啡或烹調(diào)等機(jī)器人。當(dāng)然，還有洗衣服、烘干、熨衣服和疊衣服的機(jī)器人，也許還要配有衣柜機(jī)器人。有些機(jī)器人則可以移動(dòng)，但也是具有專門用途的，例如吸塵和割草機(jī)器人。不過，我們可能至少會(huì)有一個(gè)多用途的機(jī)器人：這個(gè)家庭機(jī)器仆人負(fù)責(zé)給我們遞咖啡、整理家居、做一些簡單的差事，以及照顧和監(jiān)督其他機(jī)器人。這是最受矚目的家用機(jī)器人，因?yàn)樗仨毷亲铎`活、最先進(jìn)的機(jī)器人。
機(jī)器仆人需要與我們及家里的其他機(jī)器人互動(dòng)。對(duì)于其他機(jī)器人來說，它們可以通過無線方式進(jìn)行溝通，可以討論正在做的工作，說說自己的工作負(fù)擔(dān)是否過重或過于清閑。當(dāng)它們電量過低、遇到困難或出錯(cuò)時(shí)，可以聯(lián)絡(luò)其他機(jī)器人求助。但是，機(jī)器人如何與我們互動(dòng)呢？
機(jī)器仆人要能夠與主人溝通，能夠發(fā)號(hào)施令、澄清不明確的指示、應(yīng)對(duì)中途改變指令（“不要咖啡了，給我一杯清水吧”），以及能處理各種復(fù)雜的人類語言?，F(xiàn)在，機(jī)器人還達(dá)不到這種水平，因此它們只能依賴簡單的指令或是一些遙控器，讓人們可以按下適當(dāng)?shù)陌粹o，從而產(chǎn)生設(shè)定好的指令，又或者是從菜單中選擇執(zhí)行動(dòng)作。但是，那樣的時(shí)代一定會(huì)到來，那時(shí)我們就可以與機(jī)器人用語言進(jìn)行互動(dòng)，它們不但會(huì)聽懂我們的話，而且還會(huì)理解其中的含義。
機(jī)器人應(yīng)該在什么時(shí)候主動(dòng)幫助主人呢？這需要機(jī)器人能夠揣摩人類的情感心思。主人正在費(fèi)力地做某項(xiàng)工作嗎？機(jī)器人可能會(huì)想主動(dòng)提供幫助。屋里的人正在爭吵嗎？機(jī)器人可能不想礙事，想到別的房間去。做了某件讓主人高興的事情嗎？機(jī)器人可能想記住它，到適當(dāng)?shù)臅r(shí)候就再做一次。某件事做得不好，以致讓主人失望了嗎？也許可以改善一下，這樣機(jī)器人下次會(huì)做得更好一點(diǎn)兒。由于上述的更多原因，我們需要將機(jī)器人設(shè)計(jì)得具有讀懂主人情感狀態(tài)的能力。
機(jī)器人需要有眼睛和耳朵（即攝影機(jī)和麥克風(fēng)）去觀察臉部表情、身體語言和聽取言語間的情感因素。它必須對(duì)聲音的音調(diào)、說話的速度和振幅具有較高的靈敏度，以便識(shí)別出憤怒、高興、挫敗或喜悅的情緒。它需要能夠從贊美的話語中分辨出責(zé)備的語氣。請(qǐng)注意，所有這些狀態(tài)都可以通過音質(zhì)分辨出來，不需要聽懂那些話語或語言。此外，請(qǐng)注意，你可以單憑音調(diào)就能夠確定別人的情感狀態(tài)。你可以試試看：假設(shè)你處于以下一種情感狀態(tài)中——憤怒、快樂、斥責(zé)或贊揚(yáng)——在緊閉嘴唇的情況下表達(dá)你自己。你完全可以只通過聲音而不說一句話來表達(dá)，這就是世界通用的聲音模式。
同樣，機(jī)器人應(yīng)該像人類一樣（或者更適當(dāng)?shù)卣f，像寵物狗或小孩一樣）表達(dá)自己的情感狀態(tài)，使得與它互動(dòng)的人能分辨出它什么時(shí)候理解人的要求、什么時(shí)候覺得事情容易做或難做，或者甚至什么時(shí)候認(rèn)為事情不恰當(dāng)。同樣，機(jī)器人應(yīng)該在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候表現(xiàn)出喜悅和不快、精力充沛或筋疲力盡、自信或焦慮。如果它陷入困境，無法完成一項(xiàng)任務(wù)，它應(yīng)該表現(xiàn)出挫敗感。機(jī)器人可以表達(dá)自己的情感狀態(tài)，就跟人類表達(dá)自己的情緒狀態(tài)一樣具有重要意義。機(jī)器人的表情讓人類能夠理解它的情感狀態(tài)，從而知道什么任務(wù)適合它做，什么不適合。這樣一來，我們可以闡明自己的指令，或甚至可以提供幫助，最終學(xué)會(huì)怎么充分利用機(jī)器人的才能。
機(jī)器人技術(shù)和電腦研究領(lǐng)域中的許多人都認(rèn)為，讓機(jī)器人表達(dá)情感的方法是讓它先確定自己是高興還是傷心、生氣還是心煩，然后展現(xiàn)適當(dāng)?shù)哪槻勘砬?，但通常都是?duì)處于相同狀態(tài)的人類進(jìn)行夸張且拙劣的模仿。我強(qiáng)烈反對(duì)這種方法，因?yàn)檫@樣做很虛偽，而且看起來也很虛偽。人類并不是這樣做的，我們不會(huì)先決定自己高興，然后再露出高興的表情，至少通常不會(huì)這樣。我們只有想愚弄某個(gè)人的時(shí)候才會(huì)這樣做。不過，想想那些無論在什么情況下都要強(qiáng)顏歡笑的職業(yè)藝人，他們沒有愚弄任何人——他們看起來是在強(qiáng)顏歡笑，而事實(shí)上也是如此。
人類展示臉部表情的方式是通過大量控制臉部和身體肌肉的自發(fā)神經(jīng)反應(yīng)。正面的感情可以讓某些肌肉群放松，自動(dòng)提拉許多臉部肌肉（因此形成微笑、眉毛上揚(yáng)和拉起臉頰等表情），并且人們會(huì)向正面的事件和事物敞開心扉和拉近距離。負(fù)面的感情則會(huì)帶來相反影響，引起某些肌肉群的收縮，使得人們拒絕這些負(fù)面的事物。有些肌肉會(huì)繃緊，有些臉部肌肉會(huì)向下垂（因此形成皺眉）。大部分情感狀態(tài)都是正面和負(fù)面效果的復(fù)雜混合物，受到不同程度的刺激，并且還帶有之前殘留著的情感，因而產(chǎn)生豐富的、富含信息的真實(shí)表情。
虛偽的情感看起來虛情假意：我們擅長捕捉想利用我們的虛偽意圖。因此，許多與我們互動(dòng)的電腦系統(tǒng)——那些可愛的、笑容可掬的小幫手以及甜美的人造聲音和表情——與其說是有用，不如說是惱人。
我認(rèn)為，機(jī)器確實(shí)應(yīng)該具備并且能夠展現(xiàn)情感，讓我們可以更好地與其互動(dòng)。這正是它們的情感需要跟人類一樣自然和常見的原因。它們必須是真實(shí)的，是機(jī)器人內(nèi)部狀態(tài)和處理程序的直接反應(yīng)。我們需要知道機(jī)器人在什么時(shí)候會(huì)感到自信或困惑、安全或擔(dān)憂，是否理解我們提出的問題，是否按我們的要求辦事，是否無視我們。如果臉部和身體表達(dá)反映了潛在的處理程序，那么它們所表達(dá)的情感看起來就是真實(shí)的，因?yàn)樗鼈儽旧硎钦鎸?shí)的。這樣，我們就可以詮釋它們的狀態(tài)，它們也可以揣摩我們的狀態(tài)，溝通和互動(dòng)就能更協(xié)調(diào)地進(jìn)行。
我并不是唯一一個(gè)做出上述結(jié)論的人。麻省理工學(xué)院的羅莎琳德·皮卡特（Rosalind Picard）教授曾經(jīng)討論機(jī)器人是否應(yīng)該擁有情感。“我不確定它們是否必須擁有情感，直到我開始寫一篇論文，關(guān)于它們?cè)跊]有自己的情感的情況下，如何聰明地對(duì)我們的情感做出回應(yīng)。在寫這篇論文的過程中，我認(rèn)識(shí)到，如果我們賦予機(jī)器人情感，問題將會(huì)變得容易多了 [1] 。”
機(jī)器人一旦擁有情感，它們就需要以人類可以理解的方式來表達(dá)情感，也就是說，類似于人類的身體語言和臉部表情。因此，機(jī)器人的臉部和身體應(yīng)該擁有像人類肌肉一樣的內(nèi)部制動(dòng)裝置，根據(jù)機(jī)器人的內(nèi)部狀態(tài)做出行動(dòng)和反應(yīng)。人類臉部的下巴、嘴唇、鼻孔、眉毛、前額、臉頰等部位擁有豐富的肌肉群，這些復(fù)雜的肌肉群形成了復(fù)雜的信號(hào)系統(tǒng)。如果以類似的方式制造機(jī)器人，那么機(jī)器人在事情進(jìn)展順利時(shí)就會(huì)展現(xiàn)自然的笑容，在遇到困難時(shí)就會(huì)皺眉。為了達(dá)到這個(gè)目的，機(jī)器人設(shè)計(jì)師需要研究并理解人類表情的復(fù)雜工作方式，也就是它與情感系統(tǒng)緊密相連的豐富肌肉群和韌帶。
實(shí)際上，要充分地展現(xiàn)臉部表情是很困難的。圖6.4展示了辛西婭·布雷齊爾（Cynthia Breazeal）教授在麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)出來的機(jī)器人里昂納多（Leonardo），它被設(shè)計(jì)成可以控制一系列的臉部特征以及脖子、身體和手臂的運(yùn)動(dòng)，使得它能更好地與我們進(jìn)行社交和情感上的互動(dòng)。我們的體內(nèi)進(jìn)行著許多運(yùn)作，因此機(jī)器人的臉部也應(yīng)該有同樣復(fù)雜的運(yùn)作。
但是，機(jī)器人的潛在情感狀態(tài)是什么呢？它們應(yīng)該是怎樣的呢？正如我論述過的，機(jī)器人至少應(yīng)該恐高，對(duì)熱的東西小心翼翼，對(duì)可能引起損傷和傷害的情況很敏感?？謶?、焦慮、痛苦和不悅，可能都是適合于機(jī)器人的情感。同樣地，它們也應(yīng)該擁有正面的情感狀態(tài)，包括愉悅、滿意、感激、高興和自豪，這些情感可以讓它們從自己的行為中吸取經(jīng)驗(yàn)，在可能的情況下重復(fù)這些正面的行為，并且加以改進(jìn)。
驚訝也許是必不可少的情感。當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，感到驚訝的機(jī)器人應(yīng)該將其解讀為一個(gè)警告信號(hào)。如果一間房子突然變暗了，或者是機(jī)器人撞到一些它意想不到的東西時(shí)，謹(jǐn)慎的反應(yīng)就是停下所有動(dòng)作，并且找出原因。驚訝意味著實(shí)際情況和預(yù)期中的不一樣，計(jì)劃中或進(jìn)行中的行動(dòng)可能就不再適合了，因此需要停下來，并且重新做出評(píng)估。
某些狀態(tài)，例如疲勞、疼痛或饑餓，這些都是比較簡單的，因?yàn)樗鼈儾恍枰诖蝾A(yù)測，而只需要監(jiān)管內(nèi)在的感應(yīng)器。（從技術(shù)上而言，疲勞和饑餓并不是情感狀態(tài)，但是可以把它們當(dāng)作情感狀態(tài)來對(duì)待。）對(duì)于人類來說，身體狀態(tài)的感應(yīng)器會(huì)顯示疲勞、饑餓或疼痛。實(shí)際上，痛苦是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)，人類至今尚未完全理解。疼痛系統(tǒng)擁有數(shù)百萬個(gè)疼痛接收器，加上大量用于解讀有關(guān)信號(hào)的大腦中樞，它們有時(shí)會(huì)提高敏感度，有時(shí)會(huì)加以抑制。疼痛是十分重要的警告系統(tǒng)，它阻止我們傷害自己，如果我們受傷，就會(huì)被提醒不要再加重受傷部位的疼痛。最終，如果機(jī)器人因?yàn)榧∪饣蜿P(guān)節(jié)拉傷而感到疼痛，它會(huì)自動(dòng)地限制自己的行動(dòng)，從而使自己免受進(jìn)一步的傷害。
挫敗感是一種十分有用的情感，它可以防止機(jī)器仆人深陷某項(xiàng)工作而忽略了其他職責(zé)。下面我們來談?wù)剻C(jī)器仆人是如何工作的。我讓機(jī)器仆人給我倒一杯咖啡，于是機(jī)器仆人走到廚房，而煮咖啡機(jī)器人告知沒有咖啡供應(yīng)，因?yàn)樗抢餂]有干凈的杯子。然后煮咖啡機(jī)器人向櫥柜機(jī)器人要杯子，假設(shè)沒有干凈的杯子，接著，櫥柜機(jī)器人會(huì)將這個(gè)要求傳達(dá)給洗碗機(jī)器人。假設(shè)洗碗機(jī)器人那里沒有臟杯子可洗，洗碗機(jī)器人將要求機(jī)器仆人去找一找有沒有臟杯子可洗，然后它會(huì)把洗干凈的杯子交給櫥柜機(jī)器人，再傳送給煮咖啡機(jī)器人，最后由它把咖啡交給機(jī)器仆人。唉！然而，機(jī)器仆人可能會(huì)拒絕洗碗機(jī)器人讓它到屋子里找杯子的要求，因?yàn)樗匀幻τ谧约旱闹饕ぷ?mdash;—等待咖啡。
這種現(xiàn)象被稱為“死鎖”（deadlock）。在這種情況下，什么事情都做不了，因?yàn)槊總€(gè)機(jī)器人都在等下一個(gè)機(jī)器人，而最后一個(gè)機(jī)器人則在等待第一個(gè)機(jī)器人。要解決這一問題，我們可以賦予機(jī)器人更多的智慧，讓它們學(xué)習(xí)如何解決每個(gè)新問題，但是，新問題的出現(xiàn)總是比設(shè)計(jì)師預(yù)期的要快。這種“死鎖”很難消除，因?yàn)樗鼈兌际怯刹煌那闆r引起，而挫敗感則提供了普遍的解決方案。
挫敗感對(duì)于人和機(jī)器來說，都是一種有用的情感，因?yàn)楫?dāng)事情完成時(shí)，我們應(yīng)該處理其他工作。機(jī)器仆人會(huì)在等候咖啡時(shí)感到失落，因此它要暫時(shí)放棄。只要機(jī)器仆人放棄倒咖啡的要求，它就有空去注意洗碗機(jī)器人的請(qǐng)求，走過去找咖啡杯，這樣就會(huì)自動(dòng)解決“死鎖”問題：機(jī)器仆人會(huì)找到一些臟杯子，然后拿給洗碗機(jī)器人，最終就能讓煮咖啡機(jī)器人煮好咖啡，我就可以拿到咖啡了，盡管這樣會(huì)有點(diǎn)兒延遲。
機(jī)器仆人可以從這次經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到什么呢？它應(yīng)該將定期收拾臟盤子的工作添加到它的活動(dòng)行程表中，這樣洗碗機(jī)器人和櫥柜機(jī)器人就不會(huì)沒有杯子了。在這里，自豪感能派上用場。如果沒有自豪感，機(jī)器人就不會(huì)在乎，就沒有動(dòng)力學(xué)習(xí)如何把事情做得更好。在理想的情況下，機(jī)器人會(huì)為解決困難以及不會(huì)再犯同樣的錯(cuò)誤而感到自豪。這種態(tài)度要求機(jī)器人擁有正面的情感，一種讓它們自我感覺良好的情感，使得它們的工作做得越來越好，并且不斷改進(jìn)，也許甚至?xí)鲃?dòng)處理新工作，或者是學(xué)習(xí)新的工作方式。機(jī)器人以做好一項(xiàng)工作而自豪，以取悅自己的主人而自豪。
