如果说人(rén)类与动物最大的区别是制造和使用工具的(de)话,那么人与机器的差异又是什(shí)么呢?最表层的(de)区别应该就是人类所具有的(de)“五感六(liù)觉”吧,但现在这个(gè)差(chà)异正在(zài)被(bèi)慢慢(màn)弥补,特(tè)别是在(zài)视觉和听觉部(bù)分,机器的发(fā)展已经(jīng)可以媲美(měi)甚(shèn)至超(chāo)越人(rén)类,关于嗅觉、味觉、触觉方面的研发也正在进(jìn)行(háng)之中。
机器嗅(xiù)觉有惊喜(xǐ)
机器嗅觉、味觉与触觉相对视觉和(hé)听觉发展得比较缓慢,其根本原因是市场需求比(bǐ)较小众,之前只有一些特(tè)殊行业对此类技术有需(xū)求(qiú)。
但目前机器嗅觉的应用领域(yù)已经(jīng)有(yǒu)了(le)较大(dà)突破,除了救援,在环境监(jiān)测、食品、医疗甚至是军工行业,嗅觉(jiào)机器都有了用武之地。
在2015年左右,机器嗅觉(jiào)主要是运用在救(jiù)援、安防领(lǐng)域,比如日本(běn)东京大学、住友化(huà)学公司和神奈川科学技术(shù)研究院借鉴昆(kūn)虫的嗅觉结构,开发感知(zhī)人体(tǐ)汗(hàn)味(wèi)的(de)感(gǎn)测器,帮助(zhù)实施(shī)各类救援行动。还有(yǒu)像更早前(qián),美(měi)国圣刘易斯(sī)华盛顿大学的工程师团队从蝗虫的嗅(xiù)觉得到了(le)灵感,开发出新式的仿生机器人感测系(xì)统,可用于嗅(xiù)出爆炸物等危险品。
今年9月,美(měi)国(guó)的MouSensor生物技(jì)术公司通过融(róng)资(zī),将设计一种活跃的芯片(piàn),用于检测、发现并数字化每一(yī)种气(qì)味,无论是调香师香精瓶中的香水,还(hái)是如帕金森氏(shì)症等与疾病(bìng)相关的气味(wèi),都可以通过该芯(xīn)片(piàn)检测出(chū)来,并数字化录(lù)入其嗅觉数据库(kù)中。这项技术(shù)已获得(dé)全球独家(jiā)许可(kě)。
利用(yòng)仿生嗅觉研制的“电子鼻(bí)”的概念最早由英国Warwick大学的(de)Persand和Dodd教授于1982年提出。
目前机器嗅觉在医疗方面的应用带来的惊喜最大,在(zài)去年9月,韩(hán)国的一个医疗团队,开发出(chū)了一种(zhǒng)通过分析呼出的气体来鉴别是否患有(yǒu)肺癌的(de)检(jiǎn)查方法。
该研究(jiū)团队采集了37名(míng)肺癌(ái)患者和48名健(jiàn)康成年人呼出的(de)气体,并成功利用“机器嗅觉”鉴定出癌(ái)细(xì)胞(bāo)产生的化学(xué)物质。人(rén)体中含有(yǒu)与呼吸相关的蛋白(bái)质—细胞色素P450混合功能氧(yǎng)化酶系。患者身(shēn)上的(de)这种酶若被激活,就会分解出特定的挥发(fā)性有机化合(hé)物。“机器(qì)嗅觉”若鉴(jiàn)定出这种化(huà)合物,就意味着此人患(huàn)有肺(fèi)癌,该(gāi)技术目前的准确率(lǜ)已经达到了75%左右。
智能相对(duì)论佘(shé)凯(kǎi)文(wén)认为这(zhè)项技术对于肺癌(ái)的(de)发现治(zhì)疗无(wú)疑是有巨大帮助(zhù)的。要知道肺癌早期很难(nán)被诊断出来(lái),在出现症状(zhuàng)时(shí)往往已经很难进行手术了(le),还有不少患者直(zhí)至晚期也没有出(chū)现任何症状。另(lìng)外,在体检中没有能够早(zǎo)期发现肺癌的筛检,在肺癌一期接受(shòu)手术的(de)患者5年生存(cún)率为70%,但肺癌(ái)三期以后的生存率仅为30%。
只是这项技术现阶段还处(chù)在临床(chuáng)阶段(duàn),并未正式投入使用。
当机器(qì)掌握了“第(dì)六(liù)感”,人类连吵架也不(bú)是对手了(le)
第六感(gǎn)也(yě)称之为“心觉”,相比传统五(wǔ)感而(ér)言,第六感显得虚无缥缈,指的是能透过正常感官之外的管(guǎn)道接收(shōu)讯息,能预知将要(yào)发生的事情。
第(dì)六感对于人类来说还属于比较(jiào)陌生的认知(zhī)领域(yù),可对于机(jī)器而(ér)言它(tā)们(men)掌握“第六感”比人类(lèi)要(yào)迅速得多。
去(qù)年,一家美国机器人公司(sī)Veo Robotics获得来自谷歌和LUX的1200万(wàn)美元的A轮融(róng)资,用来开发他们的机器人“第六感(gǎn)”。
制造业对于机器人落(luò)地的痛点在于,大型机器人无(wú)法与人类员工有效(xiào)的交互(hù)配合(hé),而Veo Robotics公司就是通过使机器人拥有“第六感”以改善机器人的(de)控制(zhì)方式,使其更快(kuài)速地与人工的操作配合起来。
Veo系统的原(yuán)理是在工作区放置(zhì)若干个摄像头,为机器(qì)提(tí)供完整(zhěng)的(de)视(shì)觉覆盖,通过搭载的分析功能,使(shǐ)其掌握视野中所有物体的情况,包括人类的位置、产品(pǐn)的尺(chǐ)寸等,当操作(zuò)出(chū)现任何偏差的情况时(shí),机器会收到调整或减慢速度的指令。
就相当于(yú)在人类员工刚刚作出(chū)一个抬腿的动作时,机器就会(huì)作出预判,它会分(fèn)析你(nǐ)的(de)下(xià)一步动作,是否是会要(yào)移动,移动方向是(shì)哪边,自己(jǐ)是否成为障碍(ài)等等。
机(jī)器“第六(liù)感(gǎn)”和目前主(zhǔ)流的机(jī)器学(xué)习技(jì)术相似却又不相同,机器“第(dì)六感”没有机器学习(xí)那么复杂,但其应用定位(wèi)更加(jiā)精准,机器“第(dì)六感”更多(duō)是运用在(zài)人机协同(tóng)方面。
不止是在(zài)行动方面,在语言方面机器的“第六感”也将快(kuài)人(rén)一步。去(qù)年,Facebook研究者开发(fā)出(chū)一项技术,使机器人与另一方建立对话模型,双(shuāng)方间就交易展(zhǎn)开谈判。最(zuì)终希望(wàng)做到(dào),机器人(rén)能像人一样,估摸出(chū)对方对特定报价的反应,并针对特(tè)定情形(xíng),有不同应(yīng)对方式,而非简单模仿人类行为(wéi)。
研究人员用人类现实谈判(pàn)交流的数据(jù),训练机器人如何“讨价还价(jià)”。这些数(shù)据牵涉到价值观有异的(de)两人,他们的(de)任务是(shì)分离(lí)一(yī)些物品,因想法有差别,所以(yǐ)得(dé)就达成一致意见“谈判”。
实验结果表(biǎo)明,机器人基本做到(dào)了以假乱真的目的。他们把机器(qì)人(rén)放到与人协商(shāng)的场(chǎng)景里去(qù),人类(lèi)没能(néng)察(chá)觉与(yǔ)之互动的(de)是机器(qì)人。
所以这是不(bú)是说(shuō)明以后人类连吵架都不会(huì)是机器人的对手了(le)?
“六感(gǎn)”齐备的机器人,是未(wèi)来机器人(rén)发展的趋势(shì)
人类对于机器人的开发应用,已经(jīng)不满足于简单的语言交互层面,对于人机协同(tóng)的(de)要求也越来越高,而需(xū)要(yào)做到流畅的人机协同交互,使机(jī)器人具(jù)备“六(liù)感”也就顺理(lǐ)成章了(le)。
不止国外各大公司,在国内市场,很多(duō)企(qǐ)业(yè)也已经开(kāi)始这(zhè)类研究,在今(jīn)年上半年,阿里集团与清华(huá)大学就达成了战略合作,探索“下一代人机自然交互”的未来。
而(ér)在国(guó)务院发布的《新一(yī)代人工智能发展规划(huá)》中,“人机交互(hù)能力”也是研发的重点之一。
在应用场景方(fāng)面,一个“六感”齐全的(de)机器(qì)人(rén),也将(jiāng)比现有机器人更具竞争力。例如(rú)在制(zhì)造业流水线上(shàng)的机械臂,机械(xiè)臂杀(shā)人自从工业机器人诞生(shēng)以来已(yǐ)经发生过(guò)很多(duō)起,影响比较大的像2015年发生在(zài)德国大众(zhòng)汽(qì)车在包(bāo)纳塔尔的工厂,一名员(yuán)工被机(jī)械臂抓住,并(bìng)砸向一块金属板,导致(zhì)员工直接死亡。同样在(zài)2015年,美国一个(gè)汽车装配工厂一台(tái)机器人“错手”砸在了一个工人头部将其杀死。
若是工业机器都具(jù)备了完(wán)整的(de)“感知”系(xì)统(tǒng),它(tā)可以(yǐ)判(pàn)断出(chū)人类的靠近(jìn),而(ér)停止或(huò)减慢其运行速度,来杜绝事故的发(fā)生。
又(yòu)例如(rú)在教育机器(qì)人行业,机器人的交互都像都(dōu)是小朋友,无论是语(yǔ)言还是动作,小朋友们常常都不(bú)会按套路出牌,现(xiàn)阶段的教育机(jī)器人(rén)完全无法满足使用需求,而具备“六(liù)感”的机器人在(zài)交互能力(lì)、协同性方(fāng)面都将(jiāng)会有极大提(tí)高(gāo)。
总之,当机(jī)器(qì)具备完整“六感”的时候,机器能从(cóng)事工(gōng)作也将(jiāng)越来(lái)越多,在新零售(shòu)、家庭(tíng)等更多需要人机交互的应用场景中将不再是(shì)单纯的(de)等待响应命(mìng)令,而是会(huì)识别你的状态、根据对话情景(jǐng)进(jìn)行反馈。