讓機(jī)器人真正去“看見”世界還有多難？

　　很快，我們可能就會(huì)在某些地方看到機(jī)器人，但實(shí)際上，短期內(nèi)我們不會(huì)看到機(jī)器人穿行于街道，也不會(huì)看到它們游走在辦公室。一個(gè)重要的原因就是機(jī)器人至今無法真正“看見”世界，在談?wù)摍C(jī)器人未來如何看見世界前，我們先要討論一下“看見”的真正意思。

　　“我看見你”

　　大多數(shù)人有兩只眼睛，它用來收集物體反射的光線。眼睛將光線轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳送到視神經(jīng)，大腦瞬間對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。根據(jù)電脈沖和人的體驗(yàn)，大腦判斷我們身邊的物體是什么。它向我們呈現(xiàn)世界的模樣，我們用它來導(dǎo)航，來撿起東西，用它來看見別人的臉，做其它無數(shù)的事。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，大腦最多會(huì)有50%參與到視覺處理中去。幾乎世界上所有的動(dòng)物都有眼睛，都能以某種方式觀看。大多動(dòng)物(尤其是昆蟲)的大腦比人簡單得多，但它們的視覺功能很好。

　　這說明一個(gè)事實(shí)：即使沒有人腦一樣強(qiáng)大的運(yùn)算能力，以其它形式 “看見”仍然是可以的。在進(jìn)化的過程中，“看”能力的出現(xiàn)無疑是一個(gè)重要的里程碑。

　　機(jī)器人視覺

　　許多機(jī)器人研究者預(yù)測(cè)，如果機(jī)器人能“看見”，它就可以迅速普及并最終成為人類的幫手，這恰恰是許多人期待的。

　　自從20世紀(jì)70年以來，機(jī)器人視覺工程師就一直在研究圖像的特點(diǎn)，比如說角落和紋理可能就是線或者有趣的點(diǎn)。于是工程師編寫算法去找到這些特征，從視頻一幀一幀的圖像中去追蹤它。

　　一張圖片有幾千萬像素，采用這種方法可以將海量的數(shù)據(jù)大幅削減，只需要掌握幾百或者幾千個(gè)特征就行了。

　　不久之前，計(jì)算能力還受到限制，現(xiàn)在有了很大的進(jìn)步。工程師們開始思考機(jī)器人到底想看見什么，想做什么。他們編寫軟件建立識(shí)別世界的模式，幫助機(jī)器人理解它身邊的一切。

　　本地環(huán)境

　　當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行時(shí)，軟件可能會(huì)為環(huán)境建立基本模式，它可能會(huì)將自己找到的特征和特征庫匹配，最終找到自己想要的。

　　遺憾的是這樣的系統(tǒng)仍然不太可靠，它無法防止機(jī)器人碰撞，無法投入到實(shí)際使用中去。最近媒體談?wù)摰臒o人駕駛汽車就是用激光或者雷達(dá)來補(bǔ)充視覺系統(tǒng)的。

　　在過去5到10年里，一個(gè)新的機(jī)器人視覺研究社區(qū)開始形成。研究人員沒有采用編程的方法展開研究，而是要讓機(jī)器人學(xué)會(huì)如何自己觀看。

　　他們開發(fā)了機(jī)器人視覺系統(tǒng)，其架構(gòu)構(gòu)思來自于科學(xué)家對(duì)動(dòng)物視覺的認(rèn)識(shí)。他們使用了一個(gè)名叫“神經(jīng)元層”的概念，它和動(dòng)物的大腦相似。工程師為系統(tǒng)架構(gòu)編程，但沒有開發(fā)運(yùn)行系統(tǒng)的算法。算法交給機(jī)器人自己去解決。

　　這門技術(shù)就是所謂的“機(jī)器學(xué)習(xí)”，我們現(xiàn)在只要用付出合理的成本就能得到強(qiáng)大的計(jì)算力，正因如此“機(jī)器學(xué)習(xí)”技術(shù)才開始變得流行起來。大家對(duì)這門技術(shù)的投資正在加速。

　　分散學(xué)習(xí)

　　機(jī)器學(xué)習(xí)之所以重要，首先是因?yàn)樗梢宰寵C(jī)器人輕易分享學(xué)習(xí)成果。機(jī)器人沒有必要像新生動(dòng)物一樣從頭學(xué)起，將其它機(jī)器人的學(xué)習(xí)體驗(yàn)植入到新機(jī)器人中就可以了，在此基礎(chǔ)上再提高。

　　某個(gè)機(jī)器人也許學(xué)會(huì)了觀察貓，知道它是什么樣的，它可以將自己的認(rèn)知傳授給其它機(jī)器人。例如，可以讓一千個(gè)機(jī)器人觀察不同的貓，彼此通過互聯(lián)網(wǎng)分享數(shù)據(jù)，一起學(xué)習(xí)如何給所有貓分類。這就是分散學(xué)習(xí)的好例子。

　　實(shí)際上，未來的機(jī)器人分享、分散學(xué)習(xí)會(huì)造成深遠(yuǎn)的影響，它嚇壞了一些人，也讓一些人興奮。

　　很可能你的信用卡現(xiàn)在正在被數(shù)據(jù)中心自動(dòng)學(xué)習(xí)機(jī)器調(diào)查，它想看看你是不是騙子。系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)人類發(fā)現(xiàn)不了的蛛絲馬跡。此時(shí)，蜂群思維被用來做好事。蜂群思維是一種集體思維，是指由許多獨(dú)立的單元高度連接而成的一個(gè)活系統(tǒng)。

　　真正的機(jī)器人進(jìn)化

　　機(jī)器人的應(yīng)用范圍廣闊，在我們的生活中幾乎沒有它不可以幫上忙的地方。它首先可能會(huì)用在勞動(dòng)力短缺的行業(yè)，如建筑業(yè)，或者是天生就不討人喜歡的行業(yè)，如危險(xiǎn)行業(yè)。它還可以用于災(zāi)后搜救，可以將人撤離危險(xiǎn)場(chǎng)所，或者用在受到限制、人難以進(jìn)入的空間。

　　人很難保持長時(shí)間的注意力，在一些需要長時(shí)間保持高度注意力的地方，機(jī)器人可以派上用場(chǎng)。如果機(jī)器人可以看見我們，未來家庭式機(jī)器人伙伴將大有用武之地。

　　在手術(shù)室，會(huì)觀看的機(jī)器人能成為助理外科醫(yī)生。機(jī)器人擁有超級(jí)視力，操作超級(jí)精準(zhǔn)，手臂和手掌穩(wěn)定，外科醫(yī)生只要做好決策就行了。

　　當(dāng)機(jī)器人醫(yī)生的蜂群思維形成，人的決策能力也可能被替代。機(jī)器人將可以完全代表人做手術(shù)。