機(jī)器人科技發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一國科技創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志，中國的研究型機(jī)器人水平在世界靠前，在世界機(jī)器人比賽的不同項(xiàng)目中奪冠，中國機(jī)器人已經(jīng)開始往人工智能的方向發(fā)展。

　　不久前，浙江大學(xué)和中國科技大學(xué)分別在世界機(jī)器人比賽的不同項(xiàng)目中奪冠。跟形似機(jī)械臂等類型的工業(yè)機(jī)器人不同，這幾款獲獎(jiǎng)機(jī)器人在智能上展現(xiàn)出更高水準(zhǔn)，因而引發(fā)新的猜想：當(dāng)人工智能再度崛起，神經(jīng)科學(xué)、生物技術(shù)時(shí)有突破，機(jī)器人是否也尋找到了更接近人類智能的進(jìn)化新路徑？

　　中國研究型機(jī)器人水平在世界靠前

　　浙江大學(xué)研發(fā)的機(jī)器人，7月下旬在巴西舉辦的機(jī)器人世界杯上衛(wèi)冕了足球比賽冠軍。參賽“成員”都是大約15厘米高的圓柱形身材，但它們顯示出的智能水平不低。一旦開場(chǎng)哨吹響，任何人都不能再觸碰機(jī)器人，機(jī)器人完全是在場(chǎng)外一臺(tái)計(jì)算機(jī)的全自主計(jì)算決策下自己來完成比賽。

　　浙江大學(xué)智能系統(tǒng)與控制研究所機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任熊蓉教授介紹，賽場(chǎng)上形勢(shì)不斷變化，戰(zhàn)術(shù)的選擇、球傳給誰或射門的最佳站位，都依賴在線計(jì)算；而從全景攝像機(jī)采集信息到機(jī)器人作出反應(yīng)，時(shí)間只有16毫秒——足球機(jī)器人的智能性由此可見。

　　中科大則首次在機(jī)器人世界杯的服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試（也叫家庭機(jī)器人比賽）中獲得最終排名第一。中科大機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任陳小平教授介紹說，此次比賽通過10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試全面檢驗(yàn)各種個(gè)人服務(wù)機(jī)器人的整機(jī)性能。“這是目前國際上規(guī)模最大、系統(tǒng)性最強(qiáng)的服務(wù)機(jī)器人整機(jī)性能測(cè)評(píng)。所有測(cè)試都是在接近真實(shí)的室內(nèi)環(huán)境甚至完全真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行的。例如，在前幾年的‘超市購物’測(cè)試中，要求機(jī)器人在完全陌生的真實(shí)超市中，從當(dāng)場(chǎng)指定的5個(gè)物品中取回3個(gè)，這涉及環(huán)境建模、物體識(shí)別與操縱、人機(jī)對(duì)話等機(jī)器人核心技術(shù)。”

　　“比賽成績(jī)包含很多科技內(nèi)涵。”陳小平說，如何評(píng)價(jià)機(jī)器人的各種能力包括智能水平，始終是一個(gè)重要而困難的問題。研究型機(jī)器人競(jìng)賽提供了一種橫向比較的平臺(tái)，名次可以在很大程度上說明相對(duì)水平。

　　熊蓉認(rèn)為，機(jī)器人大賽實(shí)際上是一個(gè)創(chuàng)新思維和技術(shù)能力碰撞的高端平臺(tái)，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人在球場(chǎng)上奪冠的技術(shù)，同樣可被推廣應(yīng)用到現(xiàn)代生活的方方面面。比如部分機(jī)器人技術(shù)在無人變電站巡檢方面已進(jìn)入實(shí)用。“機(jī)器人科技發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一國科技創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。”

　　機(jī)器人的智能要求大大提升

　　盡管電影《人工智能》中展現(xiàn)的具有人類智慧和感情的機(jī)器人還只存在于遙遠(yuǎn)的想象空間，但機(jī)器人一直是人類拓展自身能力的方向。世界發(fā)達(dá)國家都高度重視機(jī)器人研發(fā)。美國的研究實(shí)力最強(qiáng)，高水平團(tuán)隊(duì)和成果最多。日本在仿人機(jī)器人和家用機(jī)器人方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，已在許多場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

　　陳小平說，由于歷史原因，我國機(jī)器人研究起步較晚，基礎(chǔ)薄弱，但追趕速度令世界矚目。10多年來，我國對(duì)專用服務(wù)機(jī)器人（又稱特種機(jī)器人）研發(fā)投入較大，在水下機(jī)器人等領(lǐng)域取得了許多突破性進(jìn)展。近年來，個(gè)人服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的新突破，為我國發(fā)展中檔家用服務(wù)機(jī)器人創(chuàng)造了條件。

　　熊蓉認(rèn)為，中國已經(jīng)成功研制了用于南極科考、深海調(diào)查的機(jī)器人，像成功登月的月球車其實(shí)也是一種機(jī)器人。中國在工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、仿生機(jī)器人等方面開展了深入的研究，取得了一定成果。目前由于制造業(yè)發(fā)展需求，我國偏重工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，同時(shí)也會(huì)在智能機(jī)器人研發(fā)上加大力度。智能機(jī)器人應(yīng)該具備像人一樣的信息處理模式，能夠感知信息、智能推理，同時(shí)也具有人的靈活性，其活動(dòng)能力更強(qiáng)。

　　“服務(wù)機(jī)器人的工作環(huán)境比工業(yè)機(jī)器人復(fù)雜得多，任務(wù)也復(fù)雜得多，所以智能化成為服務(wù)機(jī)器人最重要的要素之一。特別是個(gè)人服務(wù)機(jī)器人，不僅要能適應(yīng)復(fù)雜多變的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，而且要能理解用戶的意圖、為用戶提供貼身服務(wù)乃至個(gè)性化服務(wù)，因而對(duì)智能的要求大大提升。”陳小平說。

　　科學(xué)家還在開拓其它的智能機(jī)器人研制途徑，比如混合智能機(jī)器人。在浙江大學(xué)，通過腦機(jī)接口技術(shù)，科研人員在大白鼠頭上裝了一個(gè)腦機(jī)接口部件，直接跟大白鼠大腦連接進(jìn)行腦機(jī)通訊；一個(gè)針孔式攝像頭，充當(dāng)大白鼠的另一只眼睛。大白鼠“看”到的景象，會(huì)通過無線信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)會(huì)通過人工智能中的機(jī)器視覺技術(shù)，自動(dòng)分析與識(shí)別圖像中的物體，并根據(jù)大白鼠的當(dāng)前狀態(tài)，制定下一步運(yùn)動(dòng)策略，再經(jīng)由無線信號(hào)傳輸給大白鼠。如此，本身視覺很弱也不懂“看圖”的大白鼠，就能夠像人一樣“看懂”指示牌，并找到相應(yīng)的目標(biāo)物體。

　　浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授潘綱介紹，這一機(jī)器智能與生物自身智能融合的模式，被稱為“混合智能”，成為人工智能一個(gè)新的發(fā)展方向。而將生物自身的感認(rèn)知能力與機(jī)器的計(jì)算能力深度結(jié)合，有望產(chǎn)生超越現(xiàn)有系統(tǒng)的更強(qiáng)智能形態(tài)，從而為神經(jīng)康復(fù)和動(dòng)物機(jī)器人提供新研究思路。

　　“機(jī)器人研發(fā)中，將生物體和機(jī)器混合，生物體將變得更強(qiáng)大，也彌補(bǔ)了機(jī)器的不足。比如動(dòng)物機(jī)器人，對(duì)外部能源供給的需求通常很少。”潘綱說。時(shí)下風(fēng)靡的許多機(jī)器人科幻電影，諸如《終結(jié)者》《鋼鐵俠》等都不乏類似的想象，將人和機(jī)器結(jié)合起來。

　　新技術(shù)帶來研發(fā)新機(jī)遇

　　機(jī)器人技術(shù)是綜合尖端技術(shù)的匯集，十分復(fù)雜。“人工智能是軟件部分，機(jī)器人本體則體現(xiàn)硬件水平。”潘綱說。就混合智能機(jī)器人研究領(lǐng)域的“腦—機(jī)”科學(xué)而言，需要神經(jīng)科學(xué)、信息工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉合作。

　　不過，新研究的突破，有可能給機(jī)器人研究帶來新的思路，甚至改變一些原有的想法。近年興起的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)，極大地推動(dòng)了人工智能的發(fā)展，也為機(jī)器人的研發(fā)創(chuàng)造了新條件和新機(jī)遇。

　　“如何利用新機(jī)遇更好地發(fā)展機(jī)器人，是一個(gè)新課題。”陳小平認(rèn)為，機(jī)器人是一個(gè)交叉性非常強(qiáng)的學(xué)科，鄰近學(xué)科的新發(fā)展將或多或少地影響機(jī)器人的研發(fā)。例如，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以提高圖像識(shí)別的性能，而圖像識(shí)別與機(jī)器人的物體識(shí)別、人臉識(shí)別等有密不可分的關(guān)系。另一方面，機(jī)器人不是相關(guān)技術(shù)的簡(jiǎn)單堆積，鄰近學(xué)科的成果往往不能簡(jiǎn)單地集成到機(jī)器人上。

　　對(duì)側(cè)重人工智能研究的科學(xué)家而言，智能機(jī)器人就是人工智能的一個(gè)載體，但這個(gè)載體到底是什么，或許并不重要。中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員張文生認(rèn)為，智能機(jī)器人的定位還是比較窄。

　　潘綱在幾年前就做過類似微軟小冰的微博聊天機(jī)器人，這是一種虛擬的機(jī)器人，但也具有人工智能的特點(diǎn)：通過機(jī)器學(xué)習(xí)，像微軟小冰這樣的聊天機(jī)器人能夠展現(xiàn)出較強(qiáng)的智能。而像谷歌大腦、百度大腦，以及蘋果手機(jī)上的語音助手“希瑞”，都可以看成是這種虛擬的智能機(jī)器人。未來人們也許可以隨身攜帶個(gè)性定制的“人工智能”，裝到隨處可見的“載體”上即可，比如智能手機(jī)、家用電器、汽車，甚至連枕頭都可以成為智能的載體。

　　熊蓉認(rèn)為，計(jì)算設(shè)備將變得更加智能化、小型化；加上網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，機(jī)器人可以更多地利用云計(jì)算技術(shù)，對(duì)本身設(shè)備的要求就會(huì)降低。機(jī)器人的形式會(huì)越來越多樣化。人工智能的發(fā)展也將提高機(jī)器人的智能交互水平，能夠和人更自然地對(duì)話，根據(jù)人臉的不同表情理解不同的含義。與此同時(shí)，機(jī)器人抽象認(rèn)知的水平會(huì)更高，比如對(duì)“去廚房倒杯水”這樣的指令，它不會(huì)走錯(cuò)到客廳，而且能在不同的房子里“辨認(rèn)”出什么樣的房間才是廚房。

　　“可以想象，未來機(jī)器人一定會(huì)具有非常高的智能水平，可以在很多方面超過人類。但機(jī)器人智能發(fā)展的總體趨勢(shì)是與人類愈加接近、親近，而不是對(duì)抗。”陳小平說。