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在通用AI出現之前,是否還有其他方法讓機器人走進家庭?

  腦極體  2019-07-02 00:00:00   專欄
協作,是共同生存的前提。

在科幻影視或游戲中,為了體現未來感往往會有一個很常見的設置,那就是在家庭或辦公室場景中安排一個能做雜活機器人,幫助人類端茶倒水、澆花掃地,似乎是在用這樣的方式描繪出一個人類與機器人共同生存的世界。

實際在現實生活中,我們也算是生活在一個人與機器人共存的世界里,工廠里高度自動化、智能化的流水線,或是酒店展館里能夠起到接待引導作用的機器人,廣義上都可以算作各式各樣的機器人。只不過現如今的機器人還沒有深入到日常生活場景,仍然是扎根于某一專業領域各司其職,而不是在家庭或辦公室中為人類提供廣泛的幫助。因此總是顯得和幻想世界有著不小的差距。

這其中的原因并不復雜。主要是因為,越是日常生活場景、越是簡單而廣泛的日常協助,相反對機器人的通用性智能能力要求越高。簡單來說,要讓機器人通過機器視覺能力以超越人類的速度分揀商品并不困難,可要把機器人放到家居環境里讓他既能澆花又能傳送物品,恐怕就沒那么容易。

我們都知道通用人工智能從技術層面來說研發起來非常困難,可換個角度想,如果僅僅在家庭或日常辦公環境需要一個助理型的機器人,真的用得上通用型AI這種高度的技術嗎?

在機器人擁有大腦之前,

人類可以替他們思考

答案顯然是否定的。

對于機器人來說,一定要將周圍的環境數字化、結構化,才能清晰的制定行進路線和行為模式。最常見的掃地機器人就是這樣,第一次使用時掃地機器人通常會在整個房間游走一遍,通過SLAM技術來對整個房間的地圖進行定位和路線規劃,在未來的使用過程中,就可以按照這種既定的路線進行清掃。

日常應用場景對于機器人來說過于復雜和多變,而且超越在掃地這一單一的需求后,機器人就要對周圍環境進行立體式的理解和構建,比掃地機器人規劃清掃路線要復雜的多。例如家中的花草可能今天擺在東北角明天擺在西北角,想要讓機器人每次都重新理解環境,恐怕會大大折損實用性并且增加硬件成本——不僅需要激光雷達和3D結構光攝像頭,光是耗電量就是一個很難解決的問題。

但家用機器人不一定非要像《底特律:變人》里機器人一樣,能夠完全獨立于人類,自覺發現日常生活場景中的種種需求然后自主完成工作。在人類的指導和協助下完成部分工作,應當是家用機器人發展的第一步。

換句話說,我們是否可以為家用機器人規劃行動和行進路線,就像一些掃地機器人可以通過App來手動操控清掃路線一樣?

像控制AR貼圖一樣,

控制你的掃地機器人

在最近的DIS2019(交互設計系統大會)上,來自普渡大學的研究團隊就推出了一個針對家用機器人的實驗性解決方案。

普渡大學研究出了一款名為VRa的嵌入式應用程序,這一程序利用AR技術,將機器人錄入手機AR系統,再用AR與現實場景的交互,讓用戶可以通過手機App端來為機器人規劃行動路徑。例如用戶想讓機器人走出一條環形路線,只需要在手機上利用AR功能畫出一條行進路線即可。同時還可以讓機器人進行一些簡單的動作,例如拾取等等。

而用戶規劃路線和機器人的連接方式,是通過在掃地機器人、廉價機器人手臂等等設備中安插拓展塢,直接將手機架設在拓展塢上。這時手機的前置攝像頭可以承擔視覺功能,成為機器人的眼睛,而手機芯片則可以承擔計算功能,成為機器人的大腦。

同時通過在不同設備上加設二維碼,還可以通過掃碼方式在不同設備間交換信息進行協作。在實驗過程中,研究人員在兩個箱子中貼上了不同的二維碼,通過二維碼獲取信息后,手機可以控制機器手臂做出拾取和放下兩個不同的工作。

通過VRa,實驗人員已經能夠操控機器人在家庭場景中進行拾取物品、澆花等等簡單的家務。目前普渡大學還在工廠場景中進行試驗,希望將VRa這種簡單的人機交互方式帶入更多場景發揮作用。

人與機器的協作未來

當然,VRa目前還是一個實驗性的模型,并不代表能夠進入現實場景應用。但VRa解決了兩個家用機器人身上的重要問題,一個是沒有編程能力的普通用戶無法便利的控制機器人;另一個是通過手機+廉價機器人的方式克服了硬件成本問題。

VRa的模式中,我們可以找到一些未來人類與家用機器人協作的靈感。

第一,手機的終端能力是否可以進行轉移和釋放?

目前手機終端的軟件和硬件能力都在不斷提高以便適應智能需求,從3D結構光攝像頭到AI芯片,都處于不斷下放的狀態。相比之下,讓掃地機器人、機械手臂從自身供應鏈能力來說,想應用上同樣的軟硬件,恐怕就需要承擔更高成本,進而將這些成本轉移到市場端。但如果家用機器人能夠應用上手機端的能力,一方面可以幫助廠商發揮技術價值,另一方面也能降低自身成本。

第二,圖形化編程是否需要在家用機器人和家庭IoT系統中進行普及?

家庭場景的復雜和高靈活性,并不一定代表需要機器人完全依靠自己的能力去理解環境。通過AR和二維碼、電子標簽等等方式來建立機器人與現實環境的物理關系,在通過圖形化的交互方式展現給用戶,讓人人都可以為機器人規劃路線、操縱行動。以這種方式促進人機協作,通過人類智慧幫助機器人發揮作用。

第三,家用機器人是否會走向廉價化?

VRa的一個重要特征,是重腦輕四肢。通過拓展塢連接在設備上的手機才是重點,承擔著交互、定位和視覺的重要作用。而作為四肢的掃地機器人、機械手臂等等反而承擔了更少的功能,價格也偏于廉價。未來家用機器人是否會偏向于出售軟件系統和控制中樞,而硬件本身則像樂高積木一樣,可以被隨意組裝和替換?

說到底,VRa的出現展示出了一種很常見的AI思潮——暫緩追求更高能、全能的AI技術,轉向打磨操作系統和交互界面,讓更多人可以方便的將AI看做一種工具,去操縱和使用他們。

既然人的智慧已經如此強大,我們又為什么要繞路去仿造人類的智慧呢?當在追求智慧高度上走不通時,轉向去追求智慧的普遍適用性,或許是個不錯的選擇。

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