机器人离我们还有多远 从电影看近未来机器人技术

2011-11-11 17:44:10来源:时光网

(注:本文为果壳网特别供稿)看过了《变形金刚》,又迎来了《铁甲钢拳》。大机器人似乎在一时间主宰了银幕(虽然严格讲汽车人霸天虎不算机器人)。当我们看到《铁甲钢拳》里的智能机器人亚当(Atom)启动了影子模式,以极短的延迟模仿退役拳击手休·杰克曼的动作,大展神威的时候,你会不会想:今天的机器人真的能做到这些么?人类什么时候能够拥有电影中那些各具神通的机器人?机器人是否会在未来改变我们的生活,或者威胁人类的生存?

让我们来看看近未来环境下,机器人会不会像电影里那样出现在我们的生活中?

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机器人运动员《铁甲钢拳》设定在不远的未来,人类已经被禁止进行拳击比赛,只能用机器人来代替人类进行运动比赛。这个有意思的设想会成为现实么?机器人是否会成为体育比赛的选手?

按照目前的发展趋势,机器人拳击运动几乎一定会出现。一方面,机器人肢体的运动控制技术正在蓬勃发展,理论障碍已经基本消除:人类现在已经造出了以ASIMO为代表的仿人机器人,能够进行小跑、跳跃,给人端茶送水,具有一定的运动、环境认知和实时反应能力。即便是想赋予机器人像Atom一样的“影子模式”,在Xbox360游戏机的Kinect体感控制器出现以后也不再是难事:现在世界上已经有人实现通过Kinect让机器人模仿人的动作了,本文作者天蓝提琴就是其中之一(^_^)。

机器人对抗赛另一方面,人类好勇斗狠的本性一定会催生这样的机器人比赛:虽然现在民间机器人爱好者所掌握的机器人技术还处在较低级水平,但人们十年前就已经在世界各地开展了各种机器人对抗赛。当然了,参赛的机器人还都不具有人类的外型,不是长成个俄罗斯方块就是看起来像个窨井盖,但是竞赛时使用的武器却暴力至极:什么喷火器、电锯惊魂全都上场了。

《生活大爆炸》中Howard就曾造过一台以电锯为武器的格斗机器人,不幸被另一台能喷火的机器人打成了一堆废铁。随着仿人机器人元件成本的进一步降低,近几年在日本连续举办了几届仿人机器人拳击赛。

虽然仍然需要人类在场外遥控,虽然参赛机器人的体积都很小型,可是当你看到一台小擎天柱在台上一套组合拳打倒小威震天的时候,你有理由认为三十年后必能亲眼目睹《铁甲钢拳》的比赛现场。

机器人世界杯ROBOCUP到2050年,机器人运动将会取代部分传统运动,成为新的娱乐形式。K1自由搏击将会被“Real Steel”机器人搏击取代。人们只愿意花钱观看最精彩最刺激的比赛,而机器人搏击带来的巨大破坏力和不计损伤的规则,让人们的破坏欲的到了淋漓尽致的释放。商店里会有大中小各种型号的Real Steel搏击套装出售,满足从孩子到“格斗家”各色人等的不同需求。是的,未来的“格斗家”将不是五大三粗的壮汉,他们的形象更接近你对门那个整天窝在家里玩《街头霸王》的死宅男。

除了自由搏击之外,人类的足球赛也会因为机器人世界杯的兴起而逐渐没落。那时机器人足球队将会成为真正的一人球队:除了教练是一个今天玩《胜利11人》游戏的前世界冠军外,从球员到机械师全都由机器人担任。仿人机器人跑的更快,反应更敏捷,动作更精确,每一台都能倒挂金钩,每一台都是超级巨星,所以比赛的观赏性将会非常强。一场有22台机器人参加的足球赛,本质上则更像是一局实时的围棋,只有双方主教练的思想在交锋,场上的所有机器人的腾挪跳跃都只是表现这两个人的意志。是的,只有“思想”在交锋,他们俩连手都不用动一下,只要在脑中思索对策,头盔就能采集这些想法并将其发送给场上的机器人来执行。觉得听起来太玄乎?要知道去年的机器人世界杯上,中国队在获得了中型组冠军之后,还和人类裁判组成的队伍踢了一局;而廉价的脑波控制器现在已经是人人可买的商品了。

放眼未来,机器人才是消费时代的宠儿。它们将抢占掉那些人类主角的节目收视率。谁还想看肉呼呼软绵绵的人类格斗?来些铁甲钢拳的机器人才够味!

至少在可以预见的近未来,机器人还只是人类身体的延伸,再强大的人工智能也还需要人类的思维来行使它的意志。这种灵肉的分开避免了很多道德困境。当有一天机器人也有了和人类一样的思考﹑感知能力,它们还会是工具和玩具吗?它们会如何看待自己的命运呢?人类又会如何看待它们的命运呢?也许那时它们就该称为“他们”了。

日本Kokoro公司的类人机器人

机器人伙伴多少男孩儿的梦想就是有一个大黄蜂、霹雳五号或者机器猫那样的机器人朋友,能陪自己上学上班兜风泡妞,或者有一个“我的机器人女友”那样的机器人,永远不会给你发好人卡……

现实是残酷的。现实不给你大黄蜂,只给你个能自己变成一辆玩具车的小机器人。好消息是,虽然变形金刚不会在可预见的将来出现(因为没人会需要一辆能变成巨型机器人的跑车),但是

《星球大战》里的C-3PO或者《多啦A梦》里的机器猫基本上是一定会出现的。

这种机器人都被称为仿人机器人(Humanoid Robot)。人类开发仿人机器人的最初目的,是希望他们能在人类所处的现实环境中工作,能使用人类所用的工具,具有人的形状。现在人类已经能和像WATSON那样的大型主机进行比较有效的自然语言交流了,就像《2001:太空漫游》里的宇航员和飞船的中枢电脑HAL 9000进行对话一样。

《我,机器人》中的NS-5号另一方面,美国的科学家也已经开发出了一种具有自主学习能力的四足机器人,能够在断了一足之后自己学会用三足进行移动。一旦把语言能力和自主学习能力集成到像ASIMO那样的仿人机器人身上,那不就是《我,机器人》中的NS-5机器人了么?

此外,目前还有一种长得和真人几乎完全一样的机器人,拥有类似人类的相貌、皮肤、头发,能够说人类的语言,做出人类的表情。这一类机器人称为Android(和安卓手机操作系统是同一个词),意为“在生物特征上和人类非常接近的机器人”。

未来的机器人如果能融合Android的外貌、ASIMO的运动能力、WATSON的语言能力和足够的自主学习能力,终结者T-800就正式诞生了!

《我的机器人女友》机器人女友仿人机器人在家洗菜做饭、上街跑腿购物,这副《我,机器人》里描述的场景很可能就是四十年后的现实。就像现在每人都拥有个人计算机一样,四十年后每人都会有一台个人机器人。多啦A梦会成为孩子们的私人家庭教师和永不疲倦的玩伴,人类的职业列表里将不再有“保姆”这一项。家庭主妇们也无需做家务了,她们有更多的时间来走亲访友养猫遛狗喝茶聊天赌牌九。

虽然老年人在人口中的比例大大提高,但养老院却依然没什么生意:因为大多数老年人都穿上了外骨骼系统,虽然比不上钢铁侠那样上天入地无所不能,但是生活自理总是能做到的。这样一来,人类员工的强制退休年龄也从60岁延后到了70岁,公司为老年员工配备外骨骼系统,就像发工作服一样常见。

大公司的前台、博物馆的讲解员、著名景点的导游大多由外形甜美声音更甜美的Android担任,和客服电话一样提供24x7不间断的服务。Android演员和CG技术的组合将改变整个电影工业,原因就像

《西蒙妮》中描述的一样:机器人不知疲倦、不会耍大牌,100%按照导演的意思来;一旦购买之后就可以一直拍片而无需按次付酬;不需要替身,摔坏了修一修可以接着用;不怕裸戏,不会有机器人在意自己穿没穿衣服的。即使你是一个只有少量预算来拍肥皂剧的导演,也可以从Android演员租赁公司租一台回来,只需换换皮肤就可以让同一个Android在不同人种、不同性别之间切来切去。

Roxxxy性爱机器人将来不再有光棍节,即使你长得再抱歉,体型再水桶,性格再孤僻,也可以获得一位爱你胜过爱自己的Android——《我的机器人女友》中的绫瀨遥为了拯救男主角,就可以完全不在乎地把自己撕成两半。像

《A.I.》中裘德·洛那样的完美性爱机器人将会成为深闺怨妇的首选:比起人类丈夫或者男友,他们更加温柔体贴、更懂得女性的需求,在OOXX全过程中还自带背景音乐播放能力。3D虚拟性爱以及性爱机器人将会创造一个新的巨大的消费市场——一位来自贝尔实验室的科学家已经成功打造了世界上第一个性爱机器人“Roxxxy”。

当然了,Android相对于像NS-5那样的普通机器人,就像Alienware笔记本电脑相对于上网本一样,如果你是个穷小子,就只能选择后者。

日本研制的煎饼机器人机器人工人不仅人们的生活中处处都是机器人了,科技领域也会见到大量机器人的参与。例如现在的基因研究中,耗时最大的部分是确定每段基因编码的功能。这个工作既辛苦又无趣,于是懒惰的科学家们造出了一台机器人科学家亚当,让它独立完成从提出假设、执行实验、到得出结论这一整套流程,人类只要不定期地过来翻翻机器人得出的结论就好了。

在科研领域中,类似重复性低级工作有很多,在未来将会全部由机器人替代,而人类科学家就能空出时间来思考更高级更本质的问题。

而在工业上,一人工厂将会变成非常常见的事:机器人负责采购原料,在流水线上进行生产,管理库存,维修,销售……只要人类厂长决定这个工厂要生产什么,让工厂做出第一个产品原型来,剩下的就全部可以自动处理了。机器人不但可以自己生产自己,甚至还可以逐渐自己改进。如果给机器人工厂配几台机器人科学家来不断改进产品,让它运行个几百年之后,也许真能发展出变形金刚来……

机器人工人普及以后,直接导致的结果就是人类的大量失业。在高福利的国家,劳动者越来越少,享乐者越来越多。人类要避免社会衰退,则必须改变人类享受福利、机器人劳动的社会制度。如果能度过这个阵痛期,更多的人会转向脑力工作。也许在未来的某天,饭店外面会以“本店有人类大厨”为招牌呢。

《黑客帝国3》里的个人作战服APU

机器人战士未来的国家间冲突,即不会是让两个高达像《机械威龙》里那样单挑解决,也不会由一队

《阿凡达》中的AMP对抗一队《黑客帝国》中的APU,应该更像是穿着动力装甲的人类士兵带领

《霹雳五号》这样的军事机器人在小规模战斗中大显身手。由于战场上的情况风云变幻,机器人对战况的把握和人类还无法相比,穿着重型动力装甲的人类将仍然是战场上的主力。

《钢铁侠》的套装就是一种非常高级的动力装甲。一般来说,动力装甲可以在保护士兵生命安全的同时,提供更多的负重,更强大的力量,让士兵能够轻松使用更加重型的武器。至于机器人士兵为什么会长成霹雳五号的样子而不是人类的形状,主要是出于经济上的考虑——作为马上就会被敌军击毁的军事机器,在移动难度不大的平地上,往廉价的履带式底盘上装一把枪显然比让C-3PO拿着冲锋枪突突来得更经济实惠。

《霹雳五号》不过,除了穿成钢铁侠之外,还有一种大幅提升人类战斗能力的方法,那就是Cyborg(半人半机械)。无坚不摧的

《机器战警》除了大脑之外其他部分都是机器,基本上可以认为是个由人脑控制的机器人。如果说这个例子过于极端,那么《我,机器人》中的Will Smith把一条手臂换成机械的,就是Cyborg的典型。实际上,只要你身上有哪个部位是由电子或者机械产物替代的,就可以认为你是一个Cyborg。现在已经有一些富有的残疾人用上了几乎可以完全替代人手的机械手。而在手臂中植入身份认证芯片,或者换一颗人工心脏/人工胰岛,现在也不是什么特别稀奇的事情了。更为普遍的例子是心脏起搏器,虽然它并不能替代心脏的功能,但是如果没有它,你就无法正常生存下去。所以说,即使是现在,如果不注意的话,一不小心就会变成Cyborg了呢!

在《终结者》系列里,“天网”背叛了人类,掀起了机器人和人类的全球战争,战火甚至蔓延到了时间线的另一端。尽管如此,我们仍然不能拒绝拥有自由意志的机器人,因为那是对人类的最高褒奖,那是人类摘取的上帝之冠上的最夺目的一颗宝珠。在那里我们看到了自己。

我们害怕“天网”,但是我们为T800流泪,我们痛恨电子乌贼,但是我们爱死了瓦力。机器人和我们一样有善有恶,它们也许会毁灭我们,也许会拯救我们。在更远的未来,会是我们人类的美好前景,还是我们创造的机器人的世界?

电影中的十大人形机械上面说了很多机器人的问题,其实《铁甲钢拳》里的亚当不算典型的机器人,它更像受人控制的人形机械——也就是《阿凡达》里的AMP(Amplified Mobility Platform)。那么,在电影中还有哪些像这样受人控制的大铁家伙呢?让我们来看看吧。

NO. 10 Western Market's red

出自:《机械威龙》(Robot Jox,1990)

高度:40米重量:9000公斤战斗力:

影片讲述二十六世纪,机器人已经普及了。人们热衷于现场观看人操纵的大型机器人搏斗,而且要为此签订生死协定,即如果比赛出现意外,责任由个人承担。这部影片现在看来更像是新片《铁甲钢拳》的灵感来源,影片制作于1990年,现在看来由于成本原因制作颇为粗糙,不过该片却为真人科幻电影开拓出了一个新的领域。这种最初源于日本动漫的由人类驾驶大型机器人战斗的题材一直是多年以来好莱坞不愿碰触的,片中的巨型机器人所具有的杀伤力也非一般能所比。

NO. 9 Tripods出自:《世界大战》(War of the Worlds,2005)

高度:12米重量:6000公斤战斗力:

《世界大战》中,外星人的武器就是一架架外形类似于章鱼的触手系作战机器人,还有死光,或者微波武器,再加上防护罩,如此简单而已。不过首先,不要为这个榜单中出现了这样一个异类而感到惊讶,虽然我们盘点的是电影中的十大人形机械,但是对于火星人来说,他们入侵地球时的章鱼机器人对于他们来说的的确确就是“人形机器”——片中描绘的火星人也是这个造型的。尽管片中的火星人机械凌驾于人类军队之上,但是由于原著小说年代久远,其落后程度还是可见一斑的。

NO. 8 Delta-6出自:《特种部队:眼镜蛇的崛起》(G.I. Joe: Rise of Cobra,2009)

高度:2米重量:约60公斤战斗力:

影片中,男主角被G.I.Joe所营救后,也进入这支神秘的部队受训,他得到的第一件新装具就是一身具有动力、能使人行走如飞且力能扛鼎的盔甲。其实,这样的盔甲可不是第一次在军事题材的科幻作品中出现,无论是小时候看到的《科学画报》上“皮特曼”的自控盔甲还是《光环》中士官长的雷神甲胄,都是类似的东西。如今它已经很接近于成为现实,洛克希德·马丁公司已经推出了在美国陆军中接受测试的外骨骼系统。这样的动力装甲不仅能够强化士兵的单兵作战能力,同时也使得现代军事上升到了一个新的层次。

NO. 7 APU(Armored Personnel Unit)

出自:《黑客帝国3:矩阵革命》(The Matrix Revolutions,2003)

高度:约4.5米重量:1800公斤战斗力:

《黑客帝国》里的APU的外表给人以非常强壮的感觉,而其材质和表面的光泽带来一种冷冰冰的金属质感。APU的内部结构也是经过精心设计的,即使在现实中也能具有很高的可行性。但是这种机械装甲外骨骼显然属于早期型号,各方面都很不成熟,尤其是乘员连最基本的安全防护都没有,好歹弄个防护罩吧,弹药打光了居然用独轮小推车送,最后因为装弹时卡壳而被空中过山车一般的机器乌贼和大型钻探机器重创。跟后期科幻电影中完善而强大的战争机器一比,《黑客帝国》里的APU只能算是个原型机。

NO. 6 Atom出自:《铁甲钢拳》(Real Steel,2011)

高度:约3米重量:约500公斤战斗力:

亚当也许并不是最大最闪亮的机器人,但他是最超凡的。他是片中最大的“英雄”。他本一个款式老土、身形矮小、已经过气的陪练机器人。他生来就是挨打的,并不是真正的拳击机器人。当他被抛弃在垃圾场,是麦克斯发现了他,把他视作知己,并说服自己父亲——前任人类拳击手查理训练他。三个落魄的灵魂相互偎依,查理与麦克斯发现亚当虽然弱小,但却有一个制胜关键:他独一无二的模仿功能允许他击出查理的每一个动作。当查理灵活的头脑与凌厉的出招都反映在亚当的铁甲钢拳上时,亚当的拳坛之路当然是所向披靡。

NO. 5 Alien Exo suit

出自:《第九区》(District 9,2009)

高度:约5米重量:2200公斤战斗力:

片中外星动力装甲大战各式南非产单兵武器的场景可谓让观众印象至深,其强劲的火力,迅捷的机动性,厚重的防护能力,以及对内部成员完全的保护能力都给观众留下了深刻的印象。一方面使得场面非常好看,展现了外星动力装甲强大的能力,同时很好地表现了机甲在巷战中的巨大价值,火力配置堪称完美,两只机械手加上导弹发射器,左手为激光武器,可以把一切物体轻易摧毁;右手为多管机关枪,可以快速射击;机甲背后可垂直发射的导弹,全方位360度攻击。缺点则主要体现为装甲防护不高,先被反器材步枪击伤,后被皮卡撞毁。

NO. 4 Power Loader

出自:《异形2》(Aliens,1986)

高度:3米重量:约1000公斤战斗力:

《异形2》中瑞普里与异形女王决战的时候使用了卡特彼勒型工业用外骨骼,原本不是作为战斗用的机械装甲外骨骼,而是搬运重物时使用的工程机械,但是在对抗异形的过程中却起到了比片中其他武器更加实用的效果,外骨骼挥舞机械臂和工业用切割炬击退异形女王,将其抛入外太空的情景震惊了无数的观众。虽然体型庞大而使得其动作略显不够灵活,在攻击力和防御力上都没有不尽如人意,但是这种人与机械的互动却具有划时代的意义。同为詹姆斯·卡梅隆执导作品,《异形2》中的POWER LOADER设计也直接导致了AMP在

《阿凡达》中出现。

NO. 3 AMP(Amplified Mobility Platform)

出自:《阿凡达》(Avatar,2009)

高度:4.205米重量:1700公斤战斗力:

詹姆斯·梅隆的科幻巨作《阿凡达》中,人类的重型机械装甲外骨骼作为强大的战争机器而令人印象深刻,这个大家伙手持中口径机关炮,同步兵配合,用猛烈密集的自动火力把纳威人的骑兵打得伤亡惨重,在那种无论是轮式还是履带式车辆都举步维艰的丛林地形,用这东西提供火力支援,配合步兵作战是再好不过了,要不是后来碰上了一群凶猛的外星野兽,地面战斗纳威人是根本没有胜算的。缺点是防护太差,座舱是玻璃的,就算是防弹玻璃防护能力也有限,经不起反器材狙击枪正面打击。

NO. 2 Robotic Exoskeleton 出自:《美少女特攻队》(Sucker Punch。2011) 高度:5.5米 重量:2500公斤 战斗力: 《美少女特攻队》中的战斗场景从一战战场,到中世纪欧洲古堡,再到未来都市,各种飞机充当了重要的交通工具。而琥珀的任务就是无论她驾驶的是直升机,战斗机还是轰炸机,都必须要保证伙伴们顺利抵达战场完成任务,在空中支援她们并保证她们安全撤离。有一些重要武器并不是实体道具,更确切地说是视觉和特效的创造结晶,尤其值得一提的是一架25英尺长,配备手提式机枪的模拟器械。灵感来自日本动画,它外形有如两足爬行动物,是辆由驾驶员操纵的装甲战车,能够向空中发射火箭等等,破坏力十足。

NO. 1 Iron Man出自:《钢铁侠》(Iron Man,2008)

高度:约2.01米(穿装甲服)重量:约192公斤 (穿装甲服)

战斗力:

对钢铁侠来说,他身上穿的应该更接近于坦克装甲。他要面对的是飞机、坦克和其他重火力武器,他研制的动力外骨骼系统连一辆汽车都能举起来,所以他的装甲应当和坦克装甲有些相似之处。使用同一种材质的装甲被称为“均质装甲”,更精确点说,就是实心的金属装甲板。这种装甲制造工艺比较简单,但是弱点也很突出——为了抵抗动能更大的子弹或者炮弹,它就不得不增加厚度,从而增加重量。面对一些火力更大的武器,单纯增加厚度明显是不切实际的。但是却催生了雷神公司XOS 2外骨骼系统的诞生。

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