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欢迎来到人机共生的时代

时间: 2021年05月26日 | 作者: Admin | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
大量现象都证明了一个事实:人机共生的时代已悄然而至。

“只有想不到,没有机器人做不到的。你的思维局限是它唯一的限制。”——电影《超能陆战队2》


在电影《超能陆战队2》中,呆萌又可爱的机器人大白赢得了所有影迷的心。这只超大号充气机器人实际上是个医疗伴侣:只要一次简单扫描,大白就能够检测出生命指数,并且根据病人的疼痛程度治疗几乎所有的疾病。而对人类小宏来说,无微不至、天真无邪的大白是个英雄,更是最好的朋友。


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《超能陆战队》|图片来源于网络


电影里,人类小宏和机器人大白的关系密不可分。


而在如今的现实世界中,人类和机器人之间的联系也愈发密切:家中的扫地机器人灵活游走各房间,闪避各种障碍物,完美完成清扫任务;AlphaGo通过不断自我学习进化,成为第一个击败人类职业围棋选手、战胜围棋世界冠军的人工智能机器人;人类通过脑机接口,用意念书写出26个英文字母,准确率近乎99%……


这些现象都证明了一个事实:人机共生的时代已悄然而至。


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AlphaGo战胜了柯洁|图片来源于网络


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脑机接口实现瘫痪患者「意念写字」|图片来源于网络


科学家们认为人机共生是未来人类使用AI的最好方式。人机各有所长,互为补充。就像在工作当中,大量重复的工作都可以交给机器人去完成,而人类只要去完成更具价值的工作就可以。


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图片来源于网络


设想一下,机器人管家为我们做饭、机器人教师辅导孩子作业、机器人医生为我们做手术、脑机接口让我们以最高效的方式输入信息……觉得自己脑洞有点大?


但事实上,人类对于机器人的长期的研究,为我们迈入人机共生时代做足了一切准备。


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图片来源于网络



 机器人,人类一手创造的新物种


1959年,被誉为“机器人之父”的美国人约瑟夫·恩格尔伯格制造出了世界上第一台工业机器人Unimate。Unimate能在液压驱动下,依靠计算机控制手臂执行相应的动作,精确度控制在1/10,000英寸之内。


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工业机器人Unimate| 图片来源于网络


1961年,工业机器人Unimate第一次被安装运行于通用汽车生产线,它可以用4000磅重的机械臂,依次堆叠热压铸金属件。


在此之后的几十年间,机器人功能的不断创新和突破,远远超乎了人类对它最初的想象。


1966年,斯坦福大学人工智能研究中心研发的Shakey,是世界上第一台智能机器人,它带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木。


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世界上第一台智能机器人Shakey | 图片来源于网络


1995年,在机器人应用世界大会上,机器人首次为人做手术。一个超专业化的医用机器人,在指令下用银针刺入全身麻醉的病人体内,完美地完成了前列腺活组织提取手术。


如今,来到了人工智能的时代,机器人的发展更是日新月异。

 

以往的工业机器人强调自动化,在已知环境里,完成精确控制、事先编程和重复性一系列动作,而现在的AI机器人,是能够在不确定环境中,自学习、自适应与自演化的自主型机器人。


2020年,由腾讯 Robotics X 实验室创造,国内首个能完成走梅花桩复杂挑战的四足机器人Jamoca横空出世,惊艳了世人的目光。


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紧接着,在2021年的3月2日,腾讯Robotics X实验室发布了首个软硬件全自研的多模态四足机器狗Max,采用足轮融合一体式设计,有腿又有轮。不仅拥有“崎岖路面走得稳,平坦路面跑得快”的特长,能双腿站立“拜年讨红包”,还能做后空翻等高难度动作。


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多模态四足机器狗Max


而创造了Jamoca和Max的,正是张正友博士和他领导的腾讯Robotics X团队。



 一心所向的人工智能研究


张正友博士在人工智能研究领域已经投入了三十多年的心血。而作为腾讯Robotics X实验室和AI Lab的负责人,他也是世界著名计算机视觉和多媒体技术的专家。


在浙江大学求学期间,他的系主任顾伟康老师建议他选定了人工智能的方向。在当时,人工智能尚属于一个非常新兴的领域,前途未知。但是在老师的引导下,张正友看到了里面蕴藏的巨大前景,以及对未来社会发展可能带来的深刻影响。于是,他义无反顾地走上了这条道路。


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大学毕业后,张正友只身前往巴黎,成为法国国家计算机自动化研究院(INRIA)的一名博士生,师从法国科学院院士Olivier Faugeras,研究三维计算机视觉及其在移动机器人中的应用,参与开发了世界上第一台用立体视觉导航的移动机器人。在那里他遇到了一位对他影响至深的人—华人视觉一代宗师 Thomas S.Huang(黄煦涛)。当时黄煦涛先生在计算机视觉和信号处理领域已经是最顶级的专家,而张正友刚开始读博士还不到一年。黄煦涛先生平易近人,睿智儒雅,虽然身为大家,依然常乐意助人。于是读博期间的张正友,不时向黄煦涛先生请教和咨询学术问题,得他指点迷津和无私提携。


张正友博士坦言,他正是从黄煦涛先生的论文中得到灵感,根据这些基本原理推而广之,将之应用到未标定的摄像机,开发了图像自动匹配技术,发明了摄像机标定新算法。


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2005年,张正友当选 IEEE Fellow。在北京举行的 ICCV 2005 晚宴上,黄煦涛先生亲自前来为他颁奖。张正友博士高兴极了:“真的没有比他更加合适的颁奖人啦!”



 “张氏标定法”,从实验室走向真实世界


1998年张正友博士提出了一个新的摄像机标定法,后来大家都称它为“张氏标定法”,现在它已经在全世界的三维视觉、机器人、自动驾驶上普遍应用,也获得了IEEE Helmholtz 时间考验奖。


该方法介于摄影标定法和自标定法之间。传统的摄像标定法需要有特定标定参照物才能对图像进行处理,而自标定法虽然不依赖于标定参照物,却又存在效率低、耗时长的问题。“张氏标定法”仅需使用一个打印出来的棋盘格,从不同方向拍摄几组图片即可,任何人都可以自己制作标定图案,不仅实用灵活方便,而且精度很高,系统的稳定性也很强。“张氏标定法”很快被全世界广泛采用,极大的促进了三维计算机视觉从实验室走向真实世界的进程。



 致力于更自主的下一代机器人研究


也正因为对机器人领域执着和热诚,张正友博士在2018年3月13日正式加入腾讯,领导创建了机器人实验室Robotics X,并致力推进人机协作的下一代机器人研究。张正友博士领导下的Robotics X实验室主攻移动、灵巧操作和智能体等三大通用机器人技术的研究与应用。


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张正友博士领导的Robotics X实验室团队在大量调研后发现,目前全球机器人的本体研究上有六大方向与趋势:仿生化、灵活操控、触觉技术、多机器人协同、人机交互、医疗辅助。这些趋势都指向一个共同的方向——更自主的机器人。以前人们所熟知的工业机器人更多是一个自动化的机器,在预先设计程序后就会执行重复运动。而现在的机器人则开始慢慢往自主方向发展,自主的目的就是要机器人在有很大不定性的动态环境里,自主决策需要做的事情。


说起下一代机器人的发展,张正友博士有这样一个愿景:“希望把我们的机器人技术,结合人工智能,去不断地实现技术突破,将这些全新的技术应用到将来人类生活中去,在某种程度上造福人类社会。”张正友博士还对下一代机器人设定了一个长远的目标,他说:“我们为此已经搭建了很多东西,未来要慢慢的,一步一步朝着这个梦想去推进。”



 用机器人引领科技向善的力量


在未来,机器人是会成为人类的好帮手,为人类谋取福祉?还是会在某天如《西部世界》中所描写的那样,凌驾于人类之上,甚至统治整个地球?


关于这个问题,科学界一直都在争论不休。


1942年,美国科幻巨匠阿西莫夫在他的科幻小说《机器人系列》里面,提出了著名的机器人三定律,意在将这规则植入到机器人软件底层,让机器人在未来与人为善,而不是成为我们的敌人。伴随着技术的发展,人们所忧虑的问题似乎也迫在眉睫。当人工智能抵达技术奇点,彻底把人类甩在后面,人类还有自由生存的空间吗?


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对此,张正友博士的答案是:机器人和人类,未来一定是共存、共生、共赢的。这也是张正友博士回国创建腾讯Robotics X 机器人实验室的初衷。


作为一个非常乐观的技术主义者,张正友博士说机器人的最终理想状态,是成为人类的守护天使。机器人可以和人类全方位交互融合,应该和智能的环境结合、和云结合,只有把这些作为同一个整体,才能保护人类。机器人要能够让人活得更好,生活得更好。

 

正如张正友所说的那样:“未来机器人发展最终的落脚点一定是人。也就是说,一切的进步都是为了机器与人之间更好的交互,最终更好的服务于人。”