大公网

大公报电子版
首页 > 生活 > 3c科技 > 正文

从过去到未来 机械人进化论

2020-12-28 04:23:16大公报 作者:李亚清
字号
放大
标准
分享

“能够感测及操控环境,并可自主执行任务的智能机械载体,可称之为机械人。”专家为机械人如是定义。16世纪以来,人类活动的转变,令机械随时代变换面貌,如今机械人走进了我们的生活。

近日,伦敦科学博物馆的机械人全球巡展抵至香港科学馆,透过逾百组展品,讲述在500年之间,简单的机械装置如何发展成机械人的故事。展厅入口墙上的机械婴儿便令观众印象深刻,每个细节都颇为逼真,同时,身后连接着的复杂机制又明确无误地表示它是机械。

人与机械的迷思

机械人“祖先”在16世纪诞生。那时的不少自动机械装置已有高度精密的结构:具活动关节的人体模型,制造者将身体以铁质部件、铆钉和螺丝表现,可见机械逐渐成为人们表达想法的工具;比手指还细的机械蜘蛛,设计精致。

18世纪末兴起的工业革命,令人类的生产与制造方式逐渐由手工艺转为机械化生产,工人要配合工厂机器不断工作。机械人展览中以“服从”为此段历史命名,不难看出该时期人类与机械之间的特殊关系。

是艺术也是科学

机械人学的下一个里程始于“robot”(机械人)一词的诞生。它于1920年出现在捷克科幻舞台剧《R.U.R.》(罗素姆的万能机械人),用来代表由有机合成物制造的人造人。随着该剧成名“robot”对科幻文学开始产生深远影响,机械人的形象在20世纪大众文化中流行,兴起众多机械人主题电影和玩具机械人。

巨大且身体比例与人类相似的铁皮人,是那时的经典代表,比如1957年制造的类人型机械人Cygan。在能够以传感器、物料及电脑计算技术来平衡身体之前,机械人通常拥有巨大的双脚或底座,来保持平衡。

与机械人对视

20世纪以来,实验室里的机械人的发展一日千里。1940年代末,第一部能自主地对刺激做出不同反应的龟状机械人诞生,令机械人正式跨入仿生和自主的领域。

罗博的开源软件仿生人Rosa身形高大,透过配置的摄像头,可做与人类相似的动作。除了模拟人体结构,有些机械人如Inkha会尝试模仿人类的表情动作,进行非语言沟通。目光注视是人类沟通时表现专注的方式,Inkha可在与人类互动时注视对方,它曾任伦敦国王学院的机械接待员。

成为人类的朋友

随着21世纪首批“社交机械人”冲出实验室,它们也走进了我们的生活。可即时模仿人类表情的Zeno,常用于有不同教育需求的儿童,进行学习活动和治疗;新一代社交机械人Pepper是一种个人化和情感化的机械人,它被设计成人类的朋友,强调与人有直觉的互动。香港科学馆特备展览厅入口处的Pepper,则经机械人专家改造,识听、识讲广东话。

人形大小的机械演员Robo Thespian,诞生于2016年的英国,除了演出电影与电视剧外,它还主持过婚礼,做过栋笃笑。它是个“天生”的演员,甚至似乎有情感。配备有摄像头、深度感知和面部识别功能,它能够对观众做出反应,并调整它的台词。

AI艺术家

艺术家的创意可被机械复制吗?现今不少人探索人工智能的艺术创作潜力,出现了AI指挥家、AI乐曲、AI画等。香港首位“人工智能艺术家”AI Gemini,便能创作中国传统水墨画,画作曾在香港、伦敦等地展出,有的还被藏家收入囊中。Gemini是一只人工智能机械臂,由香港多媒体艺术家黄宏达历经3年研创而成。

观察Gemini蘸墨、点彩,其作画的动作实不比人来得自然流畅,画出的作品却令人难辨“真假”。人学画多先临摹,而黄宏达认为,“我希望它模仿的不是人的作品、而是人的经验:画家时常游山玩水,再将所见画出来。”他继而称:“对机械人来说,经验就是data(数据)。山水形成其实都遵循物理法则,我将地形、降水、温度等化为数据,Gemini再根据当下环境创作,比如用水,它会在雨天用多啲、晴天用少啲。”

点击排行