機(jī)器人進(jìn)化論：新的感官能力觸動寒武紀(jì)大爆發(fā)

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進(jìn)化之美在于兩種互補(bǔ)的力量：簡單和復(fù)雜。地球上數(shù)量龐大的物種均起源于“適者生存”這個簡單的規(guī)則。不論你有兩條腿還是四條腿，或者根本沒有腿，都無所謂，你在這個星球上以什么樣的形態(tài)存在并沒有唯一答案。

機(jī)器人也是如此。我們正處在一個你可能稱之為機(jī)器人爆發(fā)性增長的邊緣時期。就在去年，成批的機(jī)器人已經(jīng)走出工廠和實(shí)驗(yàn)室，在人類社會中行走、翻滾、飛行。人類已經(jīng)在地球上釋放出了人類版本的“生命體”，這是一種以與生物有機(jī)體相似的方式進(jìn)化而來的獨(dú)特的物種。

機(jī)器人專家通過模擬自然選擇來訓(xùn)練機(jī)器人。他們保留有效的部分，摒棄那些沒用的部分，以最佳的組合方式讓機(jī)器人適應(yīng)特定的工作。在加州大學(xué)圣地亞哥分校研究機(jī)器人與生物技術(shù)交叉的尼克?拉克什說：“如果我們想徹底放棄一些東西，我們就能做到?；蛘呶覀兛梢詮囊恍┰O(shè)計中選取最好的部分，然后把它們重新設(shè)計，去掉那些我們不需要的東西?！比缓?，就像智能設(shè)計一樣，這一切要遵循自然選擇的原則。

需要注意的是，生物學(xué)并不具備機(jī)器人專家們現(xiàn)在所研究的工作的靈活性。畢竟，你可以給你的雙足機(jī)器人做出多余的四肢，很快便能讓它變成四足動物，而動物要想改變它們的體型特征則至少需要數(shù)千年時間，例如，穴居物種可能會慢慢失去眼睛的功能。SynTouch公司目前讓機(jī)器人擁有了感知的能力。公司的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人杰拉爾德·洛布說：“進(jìn)化既是一種陷阱，也是一種前進(jìn)的手段。因?yàn)槟惚幌薅ㄔ谥暗牡卸歼\(yùn)行良好的硬件里，而你現(xiàn)在無法改變，因?yàn)槟阋呀?jīng)在此基礎(chǔ)上建立了完整的胚胎學(xué)?！?/p>

然而，進(jìn)化仍然是相當(dāng)具有爆炸性的。5.5億年前的寒武紀(jì)大爆發(fā)，誕生了難以數(shù)計的復(fù)雜生物。而在那之前，地球上的生物幾乎都是軟體無殼動物，也沒有太強(qiáng)攻擊性。但寒武紀(jì)爆發(fā)后，生物種類急劇增長，出現(xiàn)了大量掠奪性生物，像來自地獄一樣爭搶食物，獲得生存優(yōu)勢。有一種理論認(rèn)為，之所以會發(fā)展成這種狀況是為了讓新物種能夠更好地找到配偶并獵食，從而引發(fā)了一場進(jìn)化方面的軍備競賽。

機(jī)器人也可能會發(fā)生同樣的事情，因?yàn)闄C(jī)器人最終會發(fā)展出能讓他們了解世界并自己行動的感官能力。機(jī)器人通過用激光繪制出周圍環(huán)境的地圖來導(dǎo)航已經(jīng)有一段時間了。2004年Darpa網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)賽（Darpa Grand Challenge）為可讓消費(fèi)者使用的自動駕駛汽車的出現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。但計算機(jī)視覺技術(shù)的進(jìn)步正在幫助機(jī)器人看的更清楚、提升機(jī)器人性能。例如，一個名為Kuri的伴侶機(jī)器人使用激光導(dǎo)航，現(xiàn)在還可以用機(jī)器視覺識別出人臉。讓機(jī)器人看得清楚意味著用大量數(shù)據(jù)來訓(xùn)練算法，而這些算法只會因此變得更強(qiáng)大、更高效。正是這種字面意義上和隱喻性的愿景，才可能引發(fā)機(jī)器人的寒武紀(jì)大爆發(fā)。

而且，不僅僅是機(jī)器人正在使用新的感官，而是這些新技術(shù)的擴(kuò)散讓它們適應(yīng)新的環(huán)境。地球擁有如此多的生物多樣性，部分原因是地球上有許多不同的生態(tài)系統(tǒng)供有機(jī)體利用，同樣的事情也會發(fā)生在機(jī)器人身上。我的意思是，想想那些多種多樣的四輪汽車你就明白了。生產(chǎn)了雙足機(jī)器人Cassie的Agility Robotics公司的首席技術(shù)官喬納森·赫斯特說：“凡是你想得到的不同種類的賽車、運(yùn)動型多功能車、越野皮卡車、拖拉機(jī)拖車就已經(jīng)有很多了。對于機(jī)器人，我認(rèn)為種類將更加繁多?！?/p>

Cassie用兩條腿走路，這是一種很好的通用的四處走動的方式。因此，這個機(jī)器人可以作為遠(yuǎn)程呈現(xiàn)屏幕的基礎(chǔ)，在辦公室里四處走動。赫斯特說：“我們想要一個機(jī)器人，其大小可以讓它繞著工廠的地板走一圈，還能攜帶100磅重的東西。以后會有很多不同的機(jī)器人，它們各自針對的市場不同，規(guī)模不同，質(zhì)量不同，用途不同?！?/p>

關(guān)于Cassie的有趣之處在于，雖然它看起來有點(diǎn)像鳥，但赫斯特和他的團(tuán)隊并沒有明確地模仿自然界中的任何東西。他們所追求的是最穩(wěn)定、最高效的走路方式，他們使用數(shù)學(xué)進(jìn)行運(yùn)算使他們得到了一個看起來像只鳥的形狀因素。我們看到機(jī)器人正在適應(yīng)各種環(huán)境。例如，一條機(jī)器蛇可能擅長探索倒塌的建筑，事實(shí)上，在9月份墨西哥大地震之后，有一條機(jī)器蛇就已經(jīng)開始工作了。有輪子的機(jī)器人在人行道上滾動著運(yùn)送食物。在工廠里與人一起工作的其他機(jī)器人根本不需要四處走動，而是越來越擅長操作物體。（這在一定程度上得益于電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展。）

現(xiàn)在，想想機(jī)器人能在多大程度上適應(yīng)地球以外的生態(tài)環(huán)境。赫斯特說：“動物都身處戶外環(huán)境中。自然中的動物多種多樣，它們有不同的尺寸、不同的速度和不同的生態(tài)位。但是動物們從來沒有探索過另一個星球。”設(shè)想機(jī)器人設(shè)計時考慮到地球重力也是不錯的辦法，就像美國宇航局的超級球機(jī)器人（Super Ball Bot），它實(shí)際上是一個由金屬桿以及線纜組成的球體。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入我們的海洋，進(jìn)入太空，還有地球上的任何地方，它們的設(shè)計五花八門。你可能想要一個人形機(jī)器人來探索人類的環(huán)境，比如建筑物，在那里它可以爬樓梯、轉(zhuǎn)動門把手（還能做后空翻的動作）。但在人類的發(fā)展方向上，我們需要獨(dú)特的機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的小生態(tài)。

Syntouch公司的Loeb說：“人們常說，人的手是處理物體的完美工具。并非如此。實(shí)際情況是，我們在人類文明中操作使用的幾乎所有東西原本就是按照人的手的操作特點(diǎn)設(shè)計的?！彼?，準(zhǔn)備好迎接奇形怪狀的機(jī)器人，和它們奇奇怪怪的手握手，機(jī)器人的多樣化已超出了你的想象。正如查爾斯?達(dá)爾文所言，“無數(shù)最美麗與最奇異的類型，即使是從如此簡單的開端演化而來，并依然在演化之中?！?/p>

當(dāng)前標(biāo)題：機(jī)器人進(jìn)化論：新的感官能力觸動寒武紀(jì)大爆發(fā)
文章轉(zhuǎn)載：http://muchs.cn/article24/ccdje.html

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