日報

機械人真的可以「生寶寶」嗎?

刊登於 2015-08-23

在科技高度發達的今天,機械人的智能化時常讓人們感到既擔心又期待,它們將來或許會如同電影《未來戰士》(The Terminator)裏的復仇機械人那般「邪惡」,又或許會像《人工智能》(A.I. Artificial Intelligence)中的機械人小孩那麼「溫情」。科學家和工程師們最近也「不甘寂寞」,他們讓機械人「生寶寶」了!

近日,劍橋大學(University of Cambridge)與蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究者們發表了一項成果:一套新的機械人系統,其「母體」可以自動繁殖、進化出「嬰兒」,最終目標是製造出能適應環境的創新機械人。這個機械人系統中的「母體」其實是一隻機械手臂,「嬰兒」則是一些 3D 打印的藍色塑料方塊,每個方塊內有一個獨立的電動馬達。「母體」通過自動抓取方塊,搭建出不同形狀、可以移動的小機械人,並對它們的移動距離進行測試。測試中表現最優秀的「孩子」將被「母體」參考,藉此改進自己下一次的「生育」,也就是說,機械手臂通過自我學習實現了自然界中「優勝劣汰」的進化原則。 最終,該項目的「母體」機械人共「生育」了 10 代小機械人,最後一代的移動距離比第一代提高了兩倍。

我們普遍認爲機械人只能完成指定的任務,它們適合大量生產而不是量身定做。但是我們還是希望看到創新的、有創造力的機械人。生物學的一大重要問題是,智慧是如何出現的,我們正用機械人來探索這個謎團。

領導該研究的劍橋大學 Fumiya Iida 博士

該項目負責人 Iida 博士表示,自己開始研究機械人是因為感覺在現實生活中見到的機械人遠遠不如科幻小說或電影中的那麼好。儘管他的機械人「繁殖」方法與計算機領域的遺傳算法(Genetic Algorithm)類似,但電腦模擬出的成千上萬種情況都缺乏事實的依託。他承認,以目前的科技水平,人類並不知道改變機械人的形態能否提高其對環境的適應性,而且機械人的自我繁殖要比動物多消耗10到100倍的能量。Iida 博士表示,要讓機械人和人類一樣運動、思考,還有很長的路要走。

其實,現代計算機創始人之一 John von Neumann 早在1940年代就提出了「自我繁殖系統」的概念。 他認爲,任何能夠自我繁殖的系統,都應該同時具有兩個基本功能:能夠構建某一個元素,並用這些元素組裝和自己一樣的下一代;能夠把對自身的描述傳遞給下一代。按照 Neumann 的理論,劍橋大學的機械人系統並不算嚴格的「自我繁殖」,因為它既沒有生產原材料,也沒有讓小機械人「長成」自己的樣子。雖然人類目前還沒有設計出真正能夠自我繁殖的機器,但是利用 Neumann 的理論實現自我複製的東西早就存在了,那就是電腦病毒。

500
劍橋大學的實驗共生產了 500 個「嬰兒」機械人。

聲音

任何新的科技都是危險的,都有好的一面也有壞的一面。也許 50 年後(自我複製的機械人)會很危險,但在那之前,我們會想到解決辦法的。

劍橋大學 Fumiya Iida 博士

人類受限於緩慢的生物學進化過程,無法與人工智能較勁,並終將被其取代。

物理學家霍金(Stephen Hawking)

可能人工智能的未來將是同時基於硅和碳的:數字大腦指導複雜的分子結構從納米水平上相互交配和繁殖。可能未來的機械人將涉及人類參與機械人性交繁殖,從而產生新的人和機械人的雜交物種。

「納米技術之父」Eric Drexler

自我繁殖機器

1990年代初,美國 Los Alamos 國家實驗室的 Klaus Lackner 教授和他的朋友 Christopher Wendt 教授在探討解決全球變暖問題時候,根據 John von Neumann 的理論首次提出了「自我繁殖機器」的想法。這個構想中的機器以鐵、銅、鋁、硅、碳這樣的常見元素為原料,太陽能為能源完成自我繁殖。這種機器可以把空氣中的二氧化碳轉變成碳酸鈣,解決了從空氣中提取二氧化碳然後變成固體驚人的工作量和資源的難題。但是,這只是當時的一種設想,自我複製還是一個沒有解決的難題。這個名為 Auxons 的想法在1995年被《探索》雜誌評選為「能夠改變世界的七個主意」之一。(資料來自互動百科)

來源:南早中文網參考消息環球網好奇心日報BBC中文網科學松鼠會

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