讓機器人真正去“看見(jiàn)”世界還有多難？

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

　　“我看見(jiàn)你”

　　大多數人有兩只眼睛，它用來(lái)收集物體反射的光線(xiàn)。眼睛將光線(xiàn)轉化為電信號，傳送到視神經(jīng)，大腦瞬間對信號進(jìn)行處理。根據電脈沖和人的體驗，大腦判斷我們身邊的物體是什么。它向我們呈現世界的模樣，我們用它來(lái)導航，來(lái)?yè)炱饢|西，用它來(lái)看見(jiàn)別人的臉，做其它無(wú)數的事。

　　研究人員發(fā)現，大腦最多會(huì )有50%參與到視覺(jué)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(guān)看。大多動(dòng)物(尤其是昆蟲(chóng))的大腦比人簡(jiǎn)單得多，但它們的視覺(jué)功能很好。

　　這說(shuō)明一個(gè)事實(shí)：即使沒(méi)有人腦一樣強大的運算能力，以其它形式 “看見(jiàn)”仍然是可以的。在進(jìn)化的過(guò)程中，“看”能力的出現無(wú)疑是一個(gè)重要的里程碑。

　　機器人視覺(jué)

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

　　自從20世紀70年以來(lái)，機器人視覺(jué)工程師就一直在研究圖像的特點(diǎn)，比如說(shuō)角落和紋理可能就是線(xiàn)或者有趣的點(diǎn)。于是工程師編寫(xiě)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(wàn)像素，采用這種方法可以將海量的數據大幅削減，只需要掌握幾百或者幾千個(gè)特征就行了。

　　不久之前，計算能力還受到限制，現在有了很大的進(jìn)步。工程師們開(kāi)始思考機器人到底想看見(jiàn)什么，想做什么。他們編寫(xiě)軟件建立識別世界的模式，幫助機器人理解它身邊的一切。

　　本地環(huán)境

　　當機器人運行時(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仍然不太可靠，它無(wú)法防止機器人碰撞，無(wú)法投入到實(shí)際使用中去。最近媒體談?wù)摰臒o(wú)人駕駛汽車(chē)就是用激光或者雷達來(lái)補充視覺(jué)系統的。

　　在過(guò)去5到10年里，一個(gè)新的機器人視覺(jué)研究社區開(kāi)始形成。研究人員沒(méi)有采用編程的方法展開(kāi)研究，而是要讓機器人學(xué)會(huì )如何自己觀(guān)看。

　　他們開(kāi)發(fā)了機器人視覺(jué)系統，其架構構思來(lái)自于科學(xué)家對動(dòng)物視覺(jué)的認識。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。工程師為系統架構編程，但沒(méi)有開(kāi)發(fā)運行系統的算法。算法交給機器人自己去解決。

　　這門(mén)技術(shù)就是所謂的“機器學(xué)習”，我們現在只要用付出合理的成本就能得到強大的計算力，正因如此“機器學(xué)習”技術(shù)才開(kāi)始變得流行起來(lái)。大家對這門(mén)技術(shù)的投資正在加速。

　　分散學(xué)習

　　機器學(xué)習之所以重要，首先是因為它可以讓機器人輕易分享學(xué)習成果。機器人沒(méi)有必要像新生動(dòng)物一樣從頭學(xué)起，將其它機器人的學(xué)習體驗植入到新機器人中就可以了，在此基礎上再提高。

　　某個(gè)機器人也許學(xué)會(huì )了觀(guān)察貓，知道它是什么樣的，它可以將自己的認知傳授給其它機器人。例如，可以讓一千個(gè)機器人觀(guān)察不同的貓，彼此通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)分享數據，一起學(xué)習如何給所有貓分類(lèi)。這就是分散學(xué)習的好例子。

　　實(shí)際上，未來(lái)的機器人分享、分散學(xué)習會(huì )造成深遠的影響，它嚇壞了一些人，也讓一些人興奮。

　　很可能你的信用卡現在正在被數據中心自動(dòng)學(xué)習機器調查，它想看看你是不是騙子。系統可以發(fā)現人類(lèi)發(fā)現不了的蛛絲馬跡。此時(shí)，蜂群思維被用來(lái)做好事。蜂群思維是一種集體思維，是指由許多獨立的單元高度連接而成的一個(gè)活系統。

　　真正的機器人進(jìn)化

　　機器人的應用范圍廣闊，在我們的生活中幾乎沒(méi)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)，如危險行業(yè)。它還可以用于災后搜救，可以將人撤離危險場(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(cháng)時(shí)間的注意力，在一些需要長(cháng)時(shí)間保持高度注意力的地方，機器人可以派上用場(chǎng)。如果機器人可以看見(jiàn)我們，未來(lái)家庭式機器人伙伴將大有用武之地。

　　在手術(shù)室，會(huì )觀(guān)看的機器人能成為助理外科醫生。機器人擁有超級視力，操作超級精準，手臂和手掌穩定，外科醫生只要做好決策就行了。

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