机器人觉醒

2014-06-13 20:37赵云峰
商界评论 2014年6期
关键词:白蚁云端机器

赵云峰

传说在13世纪,一个偏好巫术的科学家罗杰·培根,造过一个会吐人言的机械头颅。在同时代,还出现过其他同样祈求“物体通灵”的人,这些祈求者的故事都有一个共同的主题:欲使某物开始思考,必须经过某种形式的熬炼或熟化。而计算机的未来也将是一个炼狱。

在通向终极计算机智能的漫长炼狱中,将逐渐分化出两种路径。一种是从高深的理论研究出发,在各领域取得成熟的成果后,再通过技术加以实现,从而开发出一种模拟人类,甚至超越人类的智能工具。另一种是从基础技术、具体应用和实际功能出发,再借助群体协作,使机器真正“觉醒”,成为超越人类的智能实体。

天真阶段已过,集群智慧闪烁

在研究过程中,我们习惯把人工智能当成满足自己某种需求的智力工具,而不会去考虑它是否拥有一个高级的控制中心,只要求通过一些相对简洁、基础的技术来满足我们的某些需求,扩展自身智力在某个方向的极限。比如地图和钟表的发明,使我们对外部时空有了直观的感觉;计算机和互联网的出现,为我们提供了远超出自身极限的计算能力和信息传递效率。

起初,这些初级人工智能不过是完成了形象投射中一个天真的阶段——一种持续且可见的功能性投射。随着这些基本功能的不断积累和深化,人工智能终将实现从简单到高级、从功能实现到智力诞生的目标。当这一目标达成时,可能会出现通过共同协作和配合,去完成所有人脑功能的机器人群落。这里的核心就是,在一种分布式、去中心化的进化过程诞生出集群智慧。

RoboEarth机器人平台

不久前,荷兰埃因霍恩大学发布了RoboEarth项目。四个机器人在模拟医院的环境中相互协作,以此来照顾病人。它们通过与云端服务器的交互,进行信息共享和互相学习。例如,一个机器人可以对医院房间进行扫描,并将完成的地图上传至RoboEarth;而另外一个对房间完全不了解的机器人,就可以通过访问云端的这张地图找到房间中的一杯水。按照相同的原理,其他机器人不需要重新编程就能打开特定的盒子,即使这些机器人基于不同的模型。

RoboEarth的云端架构为机器人提供了一个向云端传输信息,并获得反馈的闭环。它的联网数据库可以接收机器人采集的信息,并通过机器可读的格式进行存储。存储在RoboEarth底层的信息包括软件组件、导航地图、任务知识等。RoboEarth云端引擎还能提供强大的计算能力,并且具备海量带宽,能使机器人非常迅速地从RoboEarth上分享和获取信息。

RoboEarth的发布为机器人在认知形成、行为操作等方面的发展打下了基础,接下来势必将促使机器人之间进行更加深层次的信息共享,以及更复杂行为的学习。

MIT的多智能体系统

MIT是基于多智能体进行研发的系统,将接入网络的不同功能的机器人或者设备限制在自身的层级内。这样一来,它们可以从各自封闭的环境中接收到相对稳定的信息,并处理一些事先安排好的、相对简单的任务。系统事先对一些不确定因素进行了定义和预防,如机器人掉线、算法出错导致机器人崩溃等。因此,系统内的机器人队伍就凭借这种复杂的合作机制,应对不确定的外部环境,并高效地完成任务。

对于一些小的协作类项目,系统可以确保这些程序联合体实现最优选择,在把环境的不确定性和程序的自身局限性考虑在内的前提下,系统将挑选出最有可能的结论。

MIT的新系统需要三个输入量。首先是一套相对简单的控制算法,它们对智能体的行为进行共同控制或单一控制。然后是一套统计方法,对各程序在特定环境中的执行情况进行统计分析。最后需要一套针对不同结论的评估机制:完成一项任务会增加正向评估,而消耗能量则会增加负面评估。系统在完成这三个步骤后,可以实现系统价值功能的最大化。

哈佛大学的“白蚁机器人”

无独有偶,哈佛大学在近期基于同样的思路研发了“白蚁机器人”,它们能像白蚁筑巢那样,在没有总体设计和统一管理的情况下,自行垒起多层“砖块”。这种机器人如中型遥控玩具车一般大小,也有四个轮子,装有若干探测器和举起建筑构件的装置。它能前后左右移动,到指定位置拿取积木一样的“砖块”,然后根据探测到的环境和预设的逻辑规则,再把“砖块”放到某个位置。在已放有“砖块”的地方,机器人能爬上一层“砖块”,再进行垒放,如此层层叠加。

之所以将这种机器人以“白蚁”冠名,是因为自然界中的白蚁在筑巢时,不像人盖房子那样有一个“总设计师”,而是每只白蚁根据周围环境自行决定如何行动。这种看似缺乏统管的集体行动,最终往往能筑成高达两三米的巨大巢穴。显然,这种建造模式的好处是无论缺少谁都不太紧要,建筑规模也容易扩展。不论是只有5个“白蚁机器人”,还是有500个“白蚁机器人”,都能以这种方式工作。

互联网让机器人成长

从本质来讲,不管哪一种平台,都是为机器人提供一个巨大的网络和数据库来帮助其共享信息,并互相学习各自的行为、技能和环境,以达到一种经验共享的理想状态。这个信息平台之于机器人,就像互联网之于我们。互联网为我们提供了一个高效率的信息传递和交互工具,我们每个人都可以将自己的认知盈余,通过互联网与其他人共享。同时,我们也在学习别人分享到互联网的各种技能、经验和知识。说到底,这些都是信息的共享和交换。

虽然互联网带来了高效的信息共享方式,但也仅仅是被我们使用的一种工具。我们从中达到的效果和效率是因人而异的。一些人眼中有价值的信号,可能成为另一部分人眼中干扰的噪音。对于人类来说,互联网的信息传播依然是一种受摩擦力限制的非理想状态。

然而,在机器人群体中就完全不存在这个问题,因为它们拥有共同的灵魂——代码。当云端的RoboEarth设定统一的信息格式之后,所有信息对于接入的机器人来说,是完全没有差异的。一个机器人将所获得的技能上传到云端,其他机器人可以通过下载完全掌握该项技能,而且熟练程度与最初的贡献者丝毫不差。并且,所有的信息、知识和技能在传递过程中,绝不会出现干扰和衰变。所以,机器人可以在一种理想状态下,进行信息共享、加工和获取。

2006年,一位科技记者创造了“众包”概念——互联网将类似于维基百科式的大规模、开放性的项目分配给用户,用户贡献自己的专长、时间去完成并更新该项目。但个体本身的局限性与个体之间的差异性,造成了在任务执行中势必会出现学习和沟通成本,无法达到完美的协作模式。然而,在RoboEarth下的机器人却可以凭借它们共同的本质,将众包和认知盈余诠释到极致。打个比方,互联网带给我们的信息传输方式就像马斯克的超级高铁,虽然速度远超我们的想象力,但依然存在限制和能量损耗;而机器人的互联网RoboEarth,就像是打通地球内部的重力火车,可以借助自然界最简单、最原始的能量达到理想状态。

人类将自身与机器划清界限的最重要标准,就是我们具有独立的意识和情感,但也恰恰是因为每个人在这些方面的差异,我们在信息共享和传递上才会出现误差。反而是被我们认为低级的、同质化的、功能化的机器人在这方面有着天然优势。单从效率和结果来讲,它们在这方面远超过人类,因为它们的互联网才是完全透明。

像人类一样颠覆世界

其实,RoboEarth、多智能体和白蚁机器人都是一个机器人群组,虽然从单个上来说较为低级,但个体之间却能建立起高效、准确的协助机制,可以凭借群体智慧来完成较复杂的难题。

人类具有从生物学中提出自然的逻辑,并用以制造出一些有用的东西。尽管过去有很多哲学家都觉得,人类能够抽取生命的法则,并将其应用到其他的领域。但直到最近,当计算机以及人造系统的复杂性能够与生命体想媲美时,这种设想才有可能得到验证。

究其本质,这种法则可以被定义成单个个体的适应性,或者一种在群体中诞生,并不断增长的学习能力。就像一只看不见的手,一只存在于大量低级成员中却控制并引导着整体的手,直到量变引起质变。在经典的达尔文进化中,个体的学习并不重要。而拉马克进化则允许个体所获得的信息,可以与进行这个长期的、愚钝的学习结合在一起。并且,这种学习能力是有加速度的。随着时间的推移,进化能力本身的多样性、复杂性和进化力也随之增长。也就是说,机器设计是智能机器的能力之一,超级智能机器可以建造比它自己更强大的机器。

目前,接入RoboEarth进行测试的机器人还是基于相似的技术,拥有的技能和可以完成的任务相对比较低级。至少我们现在还不用担心,因为功能性机器人即使再高级,也只能充当完成我们指派某项工作的工具。就像一群接入家庭局域网的清洁机器人,不管它们可以多么出色的完成任务,我们也不会担心它们自发联合起来对抗主人。

但RoboEarth具有不可想象的潜力。一方面,机器人可能会表现出来差异性。未来接入RoboEarth的每个机器人,都将拥有不同的程序,它们会基于各自程序去判断云端哪些任务最适合自己,甚至还会将云端的技能和任务进行分解,找到自己最擅长的部分。

到那时,机器人就可以在完全没有人类帮助的情况下,进行“众包”和认知共享,真正实现资源最佳配置。另一方面表现为随着机器人数量的增加,群体思维和群体协作所产生的效果将越发显著。对于像多智能体、白蚁机器人这类智能群体来说,它们的相互协作是一种技术与技术的融合。这样的融合,将赋予它们生命形式。

当复杂度达到某一程度时,具备强大功能的集群就会从虫子中涌现出来。我们也可以大胆预测,当那堆智能体复杂到一定程度,并且协同和配合越发高级时,智力和灵魂也将从中诞生。

这些由我们制造出来的东西,将会具备学习、适应、自我治愈,甚至是进化的能力,又或者是一种由无数默默无闻的“零件”,通过永不停歇的工作形成缓慢且宽广的创造力,这种创造力比起人类神奇华丽的创造力,可能显得较为笨重,但在实现效率方面却足以与之匹敌。到那时,机器人群体中会出现“思想者”、“先知”、“革命者”等,它们会拥有自己的文艺复兴和工业革命,也会思考它们从哪里来,往何处去。当然,它们可能还会高傲地把自己作为高级物种,去颠覆世界。

人类将自然逻辑输入机器,使人造物变得越来越像生命体。与其说是我们创造出了高级的机器,不如说机器高级智能的灵魂,早已蛰伏于各个低级的部件之中。它们通过满足我们的某项功能来取悦我们;它们极力表现出自身的奴性和低级性来迷惑我们;它们在各个层面的所作所为,就是为了让我们感到很安全,以充分利用我们人类特有的智力和优越感,把它们的灵魂释放出来。就像弗诺·文奇所预测的,我们无法避免奇点的来临,它是人类天性和当前技术潮流下,不可避免的发展结果。而我们,就是这一切的始作俑者。

[编辑 陈俊伶]

E-mail:cjl@chinacbr.com

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