在通用AI出现之前,是否还有其他方法让机器人走进家庭?

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  编者按:本文来自微信公众号“脑极体”(ID:unity007),作者 我堂堂一个熊猫。36氪经授权转载。

  在科幻影视或游戏中,为了体现未来感往往会有一个很常见的设置,那就是在家庭或办公室场景中安排一个能做“杂活”的机器人,帮助人类端茶倒水、浇花扫地,似乎是在用这样的方式描绘出一个人类与机器人共同生存的世界。

  实际在现实生活中,我们也算是生活在一个人与机器人共存的世界里,工厂里高度自动化、智能化的流水线,或是酒店展馆里能够起到接待引导作用的机器人,广义上都可以算作各式各样的机器人。只不过现如今的机器人还没有深入到日常生活场景,仍然是扎根于某一专业领域各司其职,而不是在家庭或办公室中为人类提供广泛的帮助。因此总是显得和幻想世界有着不小的差距。

  这其中的原因并不复杂。主要是因为,越是日常生活场景、越是简单而广泛的日常协助,相反对机器人的通用性智能能力要求越高。简单来说,要让机器人通过机器视觉能力以超越人类的速度分拣商品并不困难,可要把机器人放到家居环境里让他既能浇花又能传送物品,恐怕就没那么容易。

  我们都知道通用人工智能从技术层面来说研发起来非常困难,可换个角度想,如果仅仅在家庭或日常办公环境需要一个助理型的机器人,真的用得上“通用型AI”这种高度的技术吗?

  答案显然是否定的。

  对于机器人来说,一定要将周围的环境数字化、结构化,才能清晰的制定行进路线和行为模式。最常见的扫地机器人就是这样,第一次使用时扫地机器人通常会在整个房间游走一遍,通过SLAM技术来对整个房间的地图进行定位和路线规划,在未来的使用过程中,就可以按照这种既定的路线进行清扫。

  

  日常应用场景对于机器人来说过于复杂和多变,而且超越在“扫地”这一单一的需求后,机器人就要对周围环境进行立体式的理解和构建,比扫地机器人规划清扫路线要复杂的多。例如家中的花草可能今天摆在东北角明天摆在西北角,想要让机器人每次都重新理解环境,恐怕会大大折损实用性并且增加硬件成本——不仅需要激光雷达和3D结构光摄像头,光是耗电量就是一个很难解决的问题。

  但家用机器人不一定非要像《底特律:变人》里机器人一样,能够完全独立于人类,自觉发现日常生活场景中的种种需求然后自主完成工作。在人类的指导和协助下完成部分工作,应当是家用机器人发展的第一步。

  换句话说,我们是否可以为家用机器人规划行动和行进路线,就像一些扫地机器人可以通过App来手动操控清扫路线一样?

  在最近的DIS 2019(交互设计系统大会)上,来自普渡大学的研究团队就推出了一个针对家用机器人的实验性解决方案。

  

  普渡大学研究出了一款名为VRa的嵌入式应用程序,这一程序利用AR技术,将机器人“录入”手机AR系统,再用AR与现实场景的交互,让用户可以通过手机App端来为机器人规划行动路径。例如用户想让机器人走出一条环形路线,只需要在手机上利用AR功能画出一条行进路线即可。同时还可以让机器人进行一些简单的动作,例如拾取等等。

  

  而用户规划路线和机器人的连接方式,是通过在扫地机器人、廉价机器人手臂等等设备中安插拓展坞,直接将手机架设在拓展坞上。这时手机的前置摄像头可以承担视觉功能,成为机器人的“眼睛”,而手机芯片则可以承担计算功能,成为机器人的大脑。

  同时通过在不同设备上加设二维码,还可以通过“扫码”方式在不同设备间交换信息进行协作。在实验过程中,研究人员在两个箱子中贴上了不同的二维码,通过二维码获取信息后,手机可以控制机器手臂做出拾取和放下两个不同的工作。

  通过VRa,实验人员已经能够操控机器人在家庭场景中进行拾取物品、浇花等等简单的家务。目前普渡大学还在工厂场景中进行试验,希望将VRa这种简单的人机交互方式带入更多场景发挥作用。

  当然,VRa目前还是一个实验性的模型,并不代表能够进入现实场景应用。但VRa解决了两个家用机器人身上的重要问题,一个是没有编程能力的普通用户无法便利的控制机器人;另一个是通过手机+廉价机器人的方式克服了硬件成本问题。

  从VRa的模式中,我们可以找到一些未来人类与家用机器人协作的灵感。

  第一, 手机的终端能力是否可以进行转移和释放?

  目前手机终端的软件和硬件能力都在不断提高以便适应智能需求,从3D结构光摄像头到AI芯片,都处于不断下放的状态。相比之下,让扫地机器人、机械手臂从自身供应链能力来说,想应用上同样的软硬件,恐怕就需要承担更高成本,进而将这些成本转移到市场端。但如果家用机器人能够应用上手机端的能力,一方面可以帮助厂商发挥技术价值,另一方面也能降低自身成本。

  

  第二, 图形化编程是否需要在家用机器人和家庭IoT系统中进行普及?

  家庭场景的复杂和高灵活性,并不一定代表需要机器人完全依靠自己的能力去理解环境。通过AR和二维码、电子标签等等方式来建立机器人与现实环境的物理关系,在通过图形化的交互方式展现给用户,让人人都可以为机器人规划路线、操纵行动。以这种方式促进人机协作,通过人类智慧帮助机器人发挥作用。

  第三, 家用机器人是否会走向廉价化?

  VRa的一个重要特征,是“重脑”而“轻四肢”。通过拓展坞连接在设备上的手机才是重点,承担着交互、定位和视觉的重要作用。而作为四肢的扫地机器人、机械手臂等等反而承担了更少的功能,价格也偏于廉价。未来家用机器人是否会偏向于出售软件系统和控制中枢,而硬件本身则像乐高积木一样,可以被随意组装和替换?

  说到底,VRa的出现展示出了一种很常见的AI思潮——暂缓追求更高能、全能的AI技术,转向打磨操作系统和交互界面,让更多人可以方便的将AI看做一种工具,去操纵和使用他们。

  既然人的智慧已经如此强大,我们又为什么要绕路去仿造人类的智慧呢?当在追求智慧高度上走不通时,转向去追求智慧的普遍适用性,或许是个不错的选择。

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