在2005年日本愛知縣的世界博覽會上,來自全國各地實驗室的機器人都在展出。人形機器人形狀和大小各異:它們有的靠輪子移動,有的用兩條腿走路,有的看起來像可愛的小娃娃,有的則像奇特的機械戰士。然而,所有這些都一眼就能認出是人造物。只有一個例外:它有著溼潤的嘴唇、光澤的頭髮和鮮活的眼睛,眼睛緩慢地眨動著。它坐在凳子上,雙手端莊地放在膝蓋上,身穿亮粉色外套和灰色褲子。在幾米之外,Repliee Q1expo 在令人著迷的幾秒鐘內,幾乎與一位 30 多歲的普通女性難以區分。事實上,它就是一位女性的複製品。
在許多人看來,Repliee 不僅僅是一個人形機器人——它是一個名副其實的安卓機器人,栩栩如生,看起來像真人。日本擁有世界上最先進的人形機器人,以本田的阿西莫和其他雙足機器人為代表。隨著人口減少和老齡化,勞動力萎縮,人們期望它們最終能派上用場。但是,為什麼要製造一個擁有色素矽膠皮膚、流暢的姿勢甚至化妝的機器人呢?對於 Repliee 的創造者石黑浩來說,答案很簡單:“安卓科學。”
作為大阪大學智慧機器人實驗室主任,石黑浩濃密的黑髮下有著高高的皺紋,眼神銳利,似乎就要發射雷射束。除了為了讓機器人具有擬人化和雙足行走能力,以便它們能夠在具有樓梯等建築特徵的人類環境中工作之外,石黑浩還認為,人們對非常像人類的機器人反應更好。因此,安卓機器人可以引發最自然的交流。42 歲的石黑浩說:“外表對於與機器人建立更好的人際關係非常重要。”“機器人是資訊媒介,尤其是人形機器人。它們在未來主要作用是與人進行自然互動。”
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雖然石黑浩在京都附近長大,是一個典型的組裝機器人模型的日本男孩,但他更熱衷於關於人生的哲學問題,而不是發明機器人。輕微的色盲迫使他放棄了成為油畫家的願望,轉而對計算機和機器人視覺產生了興趣。他在山梨大學本科期間為盲人制造了一個引導機器人,後來他的人形機器人 Robovie 的一些元素被用於三菱重工新型家用通訊機器人 Wakamaru 的設計中。作為《星際迷航》系列中安卓機器人角色 Data 的粉絲,他將機器人視為更多地瞭解我們自己的理想工具。
為了成功地模仿人類的外觀和行為,石黑浩將機器人技術與認知科學相結合。反過來,認知科學研究可以將機器人用作測試平臺,以研究人類的感知、交流和其他能力。石黑浩將這種新穎的交叉融合描述為安卓科學。在 2005 年的一篇論文中,他和他的合作者這樣解釋道:“為了使安卓機器人像人類,我們必須從[認知科學、行為科學和神經科學]的角度研究人類活動,並且為了評估人類活動,我們需要在安卓機器人中實施支援它的過程。”
石黑浩方法的一個關鍵策略是以真人為模型製造機器人。他四年前開始與當時四歲的女兒一起進行研究,用她的身體鑄造了一個簡陋的安卓機器人,但其少量的致動器機制導致了動作生硬、不自然。石黑浩與東京的機器人制造商 Kokoro Company 合作,也透過“複製”真人——NHK 電視臺新聞播音員藤井彩子——用形狀記憶矽橡膠和石膏模具製造了 Repliee。聚氨酯和五毫米厚的矽膠皮膚(柔軟且經過特殊著色)覆蓋著金屬骨架。穿上衣服、戴上假髮和塗上口紅後,它幾乎是藤井彩子的映象。
然而,外表只是人類相似性的一部分。為了在 Repliee 中實現平滑的上半身運動,石黑浩為其配備了 42 個小型、靜音的氣動伺服執行器。由於冰箱大小的外部空氣壓縮機為執行器提供動力,因此犧牲了移動能力。同樣,石黑浩解除安裝了安卓機器人的大部分控制元件和感測器。地板感測器跟蹤人類運動,攝像機檢測面部和手勢,麥克風拾取語音。結果出奇地好。“我被開發出來是為了研究自然的人機通訊,”Repliee 用柔和的預錄日語說道,並立即抬起手臂,響應其壓電皮膚感測器拾取的觸控。[中斷]
類人機器人有可能會損害人們的舒適區。石黑浩的合作者港隆史說:“由於安卓機器人的外表與人類非常相似,因此運動和反應方面的任何細微差異都會使其顯得怪異。”這種負面情緒反應被稱為“恐怖谷”,最早由日本機器人學家森政弘在 1970 年描述。然而,Repliee 非常逼真,以至於它已經克服了令人毛骨悚然的因素,部分原因是其自然的移動方式。
石黑浩的安卓科學實驗之一證明了運動的重要性。他讓受試者在幕布拉開兩秒鐘後識別幕布後面布料的顏色。參與者不知道的是,Repliee 也藏在幕布後面,要麼靜止不動,要麼表現出人們無意識地做出的預先學習的“微動作”。當安卓機器人靜止不動時,70% 的受試者意識到他們看到的是機器人。但是當 Repliee 稍微移動時,只有 30% 的人意識到它是安卓機器人。
在一個索尼 Aibo 機器狗被當作家庭成員對待的國度,每天在 Repliee 上工作的工程專業學生對它產生特殊的保護欲也就不足為奇了。注視方向實驗表明,非工程師也可能在社交層面上無意識地接受安卓機器人。在這些研究中,受試者在與人和 Repliee 交談時,都會在停下來思考時移開視線,這讓石黑浩和他的同事們認為,眼神交流的中斷可以作為衡量安卓機器人類人程度的一個指標。他們認為這是消除機器人融入社會日常角色中的心理障礙的關鍵。(不太複雜的安卓機器人已經在日本工作:Saya 是一種感測器較少、運動受限的機器人,由東京理科大學的小林宏開發,多年來一直是該大學大廳的接待員。)
“安卓機器人是一種終極實驗裝置和試驗檯,”石黑浩的合作者卡爾·麥克多曼說,他一直在研究恐怖谷與死亡恐懼之間可能存在的聯絡。“我們需要更多這樣的機器人。”雖然石黑浩的自動機甚至可能會進化成雙足行走,但具有諷刺意味的是,他確信安卓機器人永遠無法冒充人類。比如說,不需要像《銀翼殺手》中那樣複雜的“共情測試”。石黑浩評論說:“可能會有兩秒或十秒的困惑,但一整天都不可能。”“不可能有完美的安卓機器人。”
儘管如此,他還是希望他的下一個安卓機器人(男性)儘可能逼真。模型?他自己。石黑浩認為,擁有一個機器人克隆體可以緩解他繁忙的日程:他可以派遣它去上課和開會,然後透過它進行電話會議。他說:“我的問題一直是,我們為什麼活著,什麼是人類?”一個由電路和矽膠製成的石黑浩可能很快就會回答他自己的問題。