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中国实验室|石黑浩:个人机器人会像智能手机一样流行

澎湃新闻记者 邱傲文
2016-08-30 19:36
来源:澎湃新闻
澎湃研究所 >
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石黑浩

日本大阪大学教授、国际高级电信研究院(ATR)石黑浩特别研究室主任石黑浩,因在人形机器人上的开创性研究而为世人所关注。2007年,石黑浩曾制作了一个与自己长得一模一样的人形机器人。

人形机器人的最新进展如何?日本在创新研发方面有何特点?针对这些问题,去年底,在纪录片《中国实验室》拍摄期间,澎湃新闻记者专访了石黑浩。

做机器人的目的是理解人

澎湃新闻:这个Geminoid项目是什么时候开始的?

石黑浩:我们是在2000年启动这一仿真机器人(android)项目的,然后在2004年,我们开发了的一个非常像人的机器人:首先是高质量的仿真机器人,那是一个女性仿真机器人;然后在2007年,我按照我自己的模样设计了一个机器人。这就是今天我们所知的仿真机器人Geminoid。

澎湃新闻:你的机器人最富于创新性的方面是什么?

石黑浩:第一个挑战是类人皮肤传感器。我们用硅胶和薄膜开发了一种非常敏感、可延展、类人的皮肤,以及皮肤传感器。那是我们第一件做成功的事情。当然,接下来就是机械设计。这完全不同于其他机械状的机器人。这个机器人有更精妙而复杂的机能,可以模仿人类的举止。而且,我们在脸部表情方面下了工夫。你在我们这里见到了,我们的机器人可以做出与人非常像的脸部表情,那一点对机器人与人类互相交流是相当重要的。第三,控制机器人的计算机程序。我们特别在交流能力方面下了工夫。我们准备了两项功能,一个是遥控。遥控是一种混合系统,结合了自动化的机器人动作和语言,通过遥控的方式来操作。

当然我们正在研究的是完全自动化的机器人,我们正在为这个机器人设计很多东西。最有创新性的部分是皮肤传感器、内部机械装置、脸部表情,我认为,还可能包括遥控功能。

澎湃新闻:最终目标是什么?

石黑浩: 从根本上说,我对机器人本身不是非常有兴趣。我感兴趣的是人本身。这是为什么我正在设计这种非常像人的机器人的原因。假如我对机器人有兴趣,我可能就只会不断设计看上去像是机器人的机器人。但我的团队和我,我们都对人本身有兴趣。所以,我们设计这种机器人。这个项目的目标是去理解人。我认为,通过对这种类人机器人(human-like robot)进行心理测验,我们能发现人的很多重要特点。

我的项目在世界上是非常独特的

澎湃新闻: 在日本、韩国和美国的机器人科学领域,你有见到任何类似的项目吗?

石黑浩:我认为我的项目在世界上是非常独特的,没有人设计这种非常像人的机器人。本田公司设计的人形机器人(humanoid)阿西莫(ASIMO),在日本是相当独特的。但韩国和美国最近也在开发类似的机器人。从源头上讲,类人机器人出自日本。其他国家通常会专注于工业机器人、机械手和无人驾驶车。当然,在日本,我们在机械手方面已经有非常强大的技术。二十年前,70%的工业机器人都在日本制造,那意味着我们在机械手方面有非常好的技术。也意味着,我们需要用我们的机器人技术开发新的市场,所以我们致力于开发那种在日常生活中可以用到的非常像人的机器人。

澎湃新闻:所以Geminoid的很多关键技术都来自你自己和你的团队吗?

石黑浩: 是,也不是。我们与好几家企业有合作。在开发这一类机器人方面,它们也有非常重要的技术。我在机器人技术方面有贡献,我已经开发了很多项技术,我们正在将方方面面的所有技术整合到类人机器人的开发方面。

澎湃新闻:在日本机器人技术行业,有一个领域是专注于研究服务机器人。你的研究包括那一方面内容吗?

石黑浩: 我认为我关注的是可以交流的机器人,就是互动机器人。很多日本的研究者关注的是能够提供肢体支持的机器人。但另一方面,我们必须有更多可以交流的机器人,特别是用于老年人护理的那种。老年人护理的一半内容,也可能一半以上的内容,是交流。与老年人交流是相当重要的。

事实上,我的机器人可以用来与人交流,这就是Geminoid。这一款非常像人的机器人是理解人类自身的平台。但一旦我们通过那类基础性研究收获了一些想法,我们就能开发出更有实用价值的机器人。Telenoid就是一款更简单的机器人,它相当实用,是与老年人交流的好伙伴。我们正在日本、丹麦、德国和很多国家进行试验,人们接受了这款机器人。最终,今年(2015年)9月份,我们成立了几家新公司,用来设计Telenoid,那意味着我们已经可以把我们的技术商业化了。

澎湃新闻:这也是Elfoid和Hugvie背后的同样原理吗?

石黑浩:是的,Elfoid只是Telenoid的小型版本,而且适用于每一个人。Telenoid可以将我们的在场信息传递到远处。我们用Geminoid可以做同样的事情,但Telenoid更简化,而功能是一样的。Elfoid是更小的机器人,尺寸与一部智能手机一样大,人们可以轻松使用Elfoid将他们自己的在场信息发到远处。Telenoid可以当作是一种理解力更强、更智能的手机来使用。

Hugvie与Telenoid和Elfoid几乎有一样的功能,但Hugvie是能传递我们在场信息到远处的最简化的一款机器人(Hugvie是一款人形抱枕,只要将其与手机相连接,就可实现一边通话一边通过拥抱来感觉对方的存在——编注)。Hugvie实际上仅包含两种模态:一种是设计巧妙的感应功能,另一种有关人的声音。所以Hugvie实际上是一只智能手机支架,我们可以将它与智能手机配合使用。但它与传统智能手机的效果完全不同。比如,当我们用智能手机通话时,我们与说话者只有常态的关系,但假如我们将Hugvie与智能手机搭配使用,我们就能感受到人的触摸,这意味着Hugvie可以向远处传递我们的在场信息。

这可以让我们放松身心,因为Hugvie可以减少被称作皮质醇的压力荷尔蒙。我们在小孩和老人之类很多不同类型的人群那里测试过,通过使用Hugvie,每个人都能感受到强烈的人的存在,并极大地放松自己。

Hugvie是一款人形抱枕,只要将其与手机相连接,就可实现一边通话一边通过拥抱来感觉对方的存在。

澎湃新闻:人的存在是如何通过 Telenoid和Elfoid来传递的?是通过震动吗?

石黑浩:不是通过震动, 其实Telenoid只是简化版的Geminoid,不同处在于外表。Telenoid有一种中性的外表,看起来像是一个人,但我们看不出年龄和性别。Hugvie同样是非常简化的机器人。Telenoid有脸部和手臂动作。我们已开发出另外一个版本的Hugvie,带有震动功能,这种功能的目的是模仿人类的心跳,这当然要好很多。但最简化的Hugvie还是可以向远处传递人的存在。

个人机器人会像智能手机一样流行

澎湃新闻:就机器人整体而言,你认为未来机器人会像智能手机或者计算机一样流行吗?

石黑浩: 是的。实际上,我的公司——我在日本有自己的创业公司——以及很多公司都在开发那种个人机器人。由于计算机的应用,我们才有计算机社会。假如我们有这种个人机器人,(它必须)价格低廉而依旧可靠,如软银(Softbank)公司设计的Pepper。但Pepper只是一种,我们需要不同种类的个人机器人,所以的我的创业公司正在设计一种更小型的机器人,称作Sota和CommU。我希望,这些机器人会成为个人机器人,可以被所有人接受。

这里的理念与看待游戏机和智能手机一致。人们只是必须购买硬件,然后从互联网下载各种软件。机器人能做的事情有很多,可以打游戏、获取信息,等等。假如智能手机可能有机器人一样的外表,如同个人机器人一样,那就意味着我们就有了一种新型媒体。我们甚至可以更多拓展计算机技术、机器人技术的可能性。

澎湃新闻: 你觉得会在未来什么时候发生?

石黑浩:当我们拥有第一部个人电脑和第一部智能手机的时候,我们不可能预料到会有现在这样的信息社会。事实上,智能手机在全世界普及得非常快,只在几年时间里。我认为,同样的事情正发生在个人机器人这里。但目前,个人机器人还没有明确的用途,但一旦有人发现个人机器人的明确用途,我确实认为它会在几年内普及,并再度迅速改变这个世界。

是时候专注于机器人的商业化运作了

澎湃新闻:你的项目有不同的资金来源。可以简单描述一下资金筹集过程吗?

石黑浩: 事实上,我们所有的研究拨款都来自政府。我从日本科学技术振兴机构(JST)和文部科学省得到了最多的研究拨款。所以,我的主要赞助商是日本政府。但当然,我也和一些公司合作,为的是实现我的项目的商业化运作。如我所说,我有自己的创业公司,但在仿真机器人技术和远端临场技术方面,它们也与其他公司合作。所以我认为,今后十年,我必须集中精力进行商业运作。迄今为止,我花费了大量来自政府的金钱,但当然我有很多(其他)资源。我可以设计很多机器人,但现在是时候专注于实现那些机器人的商业化了。

澎湃新闻:当你启动项目,你是否会考虑那将是个成功的产品,还是说纯粹只考虑科学方面的事?

石黑浩:你知道,我的故事,就是说我为什么现在是在开发类人机器人,这是有点古怪的事情。我最开始想当一名油画家,但随后放弃了成为职业画家的想法,然后学习了计算机科学,把这当作后备的事业。计算机科学对我来讲真是非常好的事情,我是真的对计算机科学、人工智能和机器人技术有兴趣。

当我设计出机器人的时候,我的问题主要是关于它与人类的相似之处。这就是我专注于类人机器人和仿真机器人的原因。当然,我一直在探索和试图去理解人性。所以,下一个挑战在机器人内部,也就是某种基础性软件。目前,我们可以让机器人执行很多人类的感觉和动作,但还不能让机器人有意图和欲望。

所以,假如我们把人类的意图和欲望注入机器人,那么机器人就能与人类进行更多自然的交流,同时通过倾听和理解人类的言谈来理解人类的意图和欲望。它们可以参考它们自己的意图和欲望模式,然后理解人类的意图和欲望。人类和机器人彼此之间或许会分享某些意图。那意味着,我们(人类和机器人)彼此之间可以拥有更紧密的关系。我认为那是人形机器人的一个重要特征。

澎湃新闻:你认为Geminoid最终会成为有销路的产品吗?

石黑浩:Geminoid不那么容易销售。实际上现在你可以买,但最便宜的一种价格大约也是10万美元。你可以用它在你的住处发表演讲,或者让它与你的家人说说话。那是一款远程操作的机器人,相当管用。那意味着,它已经是一款商业化了产品。但价格一直非常高,我们必须把价格降下来。但我不确定什么时候能做到那一点,因为Geminoid非常复杂。最难的部分在它的类人皮肤,而大规模生产这种类人皮肤相当困难。Geminoid的头部还有非常复杂的机理。

实际上,已经有仿真机器人依据一些日本著名人士的模样设计出来了。落语(Rakugo)是一种娱乐形式,它以喜剧的方式讲故事,在日本文化中非常传统,也非常重要。之前有一名落语表演者去世,我们模仿他的外形设计了一款仿真机器人,将他当作国家财富来保护。这是非常有实用价值的机器人应用。他已经离世,但模仿他的仿真机器人可以一直表演落语,人们喜欢这样的表演。尽管他已经离世,但通过模仿他的仿真机器人,他还活在当下。

澎湃新闻: 你提到了生产机器人“皮肤”以及头部机械结构的困难,在这方面,你有和机器人技术产业的公司合作吗?

石黑浩:是的,制作仿真机器人过程中最困难的事情之一是皮肤和头部的机械设计。事实上,我们和一些公司一直合作研究已经15年了。那些公司没有设计类人机器人的经验,所以我提议合作设计类人机器人。后来,我们合作开发了这种技术。不幸的是,大学生在两年到最多五年内会毕业,所以在大学里要留住好的技术是相当困难的。所以,与各个公司合作是有益得多的工作。我的学生一直与来自不同公司的人一起工作。那就是我为设计这种机器人正在做的事情。

日本可能是最适合进行科学研究的国家

澎湃新闻:总的来说,你认为日本是一个进行科学研究的好地方吗?

石黑浩: 我认为日本可能是最适合进行科学研究的国家,特别是在类人机器人领域。假如我想在国外进行机器人技术方面的一些研究,我必须考虑军事上的应用,特别是在美国。但在日本,我们没有军队,那是不合法的。所以,我们可以自然地专注于日常应用,专注于设计类人机器人。那是日本的一大长处。我们开发机器人的预算有限,但我们专注于日常生活中可以用到的机器人。

澎湃新闻:你得到过很多奖项,获得这些认可对你的工作有什么影响?

石黑浩: 我认为,我的贡献是在机器人技术领域确立了新的研究时代。在机器人技术方面,我们研究了两大领域:一个是操作,另一个是导航。操作技术涉及在金工车间运行的机床,导航技术用于无人驾驶车辆(如谷歌公司的无人车)和自动驾驶系统。另外,我在互动方面开启了新的研究,互动指的是人与机器人之间的互动。我与来自美国的教授合作,开启了那一研究领域。我牵头举办了一次人机互动大会,还创办了若干份期刊。同时,我开发出这种非常像人的机器人,作为研究人类与机器人互动的平台。我认为那是我对社会的贡献。

澎湃新闻:作为一名科学家、工程师,你怎样看待日本在创新领域的贡献?

石黑浩:日本在发明新技术和创新方面做得有多好?我的回答是:不太好。日本不是最适合形成新想法的国家。美国可能好一点,因为美国有多得多的风险资本,更多的金钱,市场大很多。假如我们对比一下人口,美国的人口是日本的三倍还多。那意味着,美国,或许还有欧洲,它们拥有大得多的市场。

在日本,特别是对更小型的公司和创业公司来讲,生存下去就有更多的困难。我们没有获得大量风险资本的渠道。但特别是在这种类人机器人和机器人技术本身方面,日本拥有非常好的技术。很多公司活跃在机器人技术领域,很容易找到合作对象。在日本,要做点新的事情是相当有难度的,但我们很快就会赶上。比如说,汽车、手表、电器、微波炉、电视机、录音笔、游戏机,日本制造的那些东西都有最顶级的质量。关于马达或者传感器,我们或许没有最具原创性的想法,但我们在装备这一复杂系统方面拥有最多的原创性。我认为那是日本的长处。所以,假如我们是在日本工作,我们就有很多机会与其他公司一同携手,我们可以设计出这种非常复杂而稳定的系统。

澎湃新闻:有些人表示,日本在机器人技术领域的创新工作源自不同国家已有的体系,这些技术几乎都是借用来的。你觉得在今天,这种看法正确吗?

石黑浩:不正确。我们只是在泡沫经济之前致力于模仿其他国家的技术,特别是美国的。如今,我们已经取得进步,并能开发更优质的商业化产品。现在,我认为其他亚洲公司正在做同样的事情,美国和欧洲正在追赶亚洲国家。实际上,日本已到了下一个阶段,下一个阶段是要形成你自己的技术。比如这种类人机器人,我们将相当多不同类型的技术整合到其中,但我认为,这个整合过程本身是新的。比如汽车产业,引擎和轮胎这样的基本零件可能来自其他国家,但控制系统、某种组装系统,这样的日本式系统体现了相当多的原创能力,也相当复杂精妙。所以,我认为,除了对来自其他国家技术的修补,我们还有很多原创的商业化产品。

在我的研究室,每个人都专注于研究

澎湃新闻:在你的研究机构内,如何创造一个利于创新的氛围?

石黑浩:我有一个态度,就是每个人,包括学生在内,都务必做他们擅长的事情。他们有他们自己的特点和技能,我想给他们提供尽可能多的机会。所以我同时在进行三个方面不同的工作。首先是基础科学研究,主要是在大阪大学。再就是基于项目的研究和开发,所以我在ATR(国际高级电信研究院)这里得到了来自政府的大笔拨款。ATR规模非常大,以研究为导向,我们只进行非常严肃的研究和技术开发,学生和我可以在ATR进行合作。第三方面的工作是我的创业公司。假如我们有兴趣面对挑战,我和我的学生可以和创业公司的人携手工作。我总是同时应付这三个方面的工作。

澎湃新闻:那么你的项目的突破来自哪里?是来自作为负责人的你自己,还是你的团队?

石黑浩:通常我的作用是提供想法,我认为我善于形成新的想法。当然,人们在成长,比如我的助理教授和副教授,他们正在形成他们自己的想法。但我认为我的核心作用是提供新的想法,并从政府那里得到拨款。我们需要做很多事情:有些人专注于技术或者编程;有些人专注于实验;有些人专注于研究原理、认知科学或者是心理学和变量。我们的研究室里有很多不同的人,但我的主要角色是提供想法。

澎湃新闻:你的研究室是ATR的一部分,ART如何帮助你进行研究?

石黑浩:ATR的优点在于该组织独立于政府和大学,所以,它易于形成融洽的工作氛围。我从各个大学,如京都大学、北海道大学等,邀请过许多教授。他们刚好汇聚到一起,我们一道工作。但假如我们是在同一所大学工作,我们就可能有人事上的麻烦。通常,同一所大学的教授彼此知根知底,合作起来会有稍多的困难。但在这里,我们没有任何人事上的关系,每个人都可以专注于研究,那是我们的一大优点。而假如我们是在同一所大学,我们就必须将精力用于教育。但在ATR,我们不必关心教育方面的事情,人们可以只专注于研究。那是我们的优势。这是ATR能运作大型政府项目的原因所在。

澎湃新闻:假如ATR收到了来自某处的资助,对方喜欢追踪你们的研究进展,还是要求你们提供具体研究结果?

石黑浩:要看具体情况。要看项目,要看计划。有若干不同的级别,资助数量也不同。对最高级别的资助,我们有几乎不受限制的自由。政府只是选定研究者,我们可以自由做任何事情。那么,谁能评价最高级别的研究者?没有人可以评价他们。所以,我可以自己做出决策,决定自己的目标。在第二个级别,我们通常有项目经理,在这样的情况下,我们需要每年汇报我们的进展,也需要进行一些展示。假如研究目标非常清楚,我认为那也是一个好的体系。这两种情况我都会参与。

中国有实力改变世界

澎湃新闻:你是否对中国的研究和创新状况有任何印象,你对那方面了解吗?

石黑浩:是的,今年(2015年)我和中国的公司合作较多一点。让我惊讶的是,中国的改变是如此之快,并且正在接受新的技术。特别是在电动摩托车方面:它们没有汽油引擎,全是电动的。这令人惊讶。还有,软银公司已决定在中国销售它们的机器人Pepper。

中国人并不用普通手机,所有人都用智能手机。而且事实上,中国有很多富人。中国的人口超过日本的十倍,他们有实力购买很多新东西。我正在考虑,也只是猜测,假如在机器人技术方面,我们在日本、美国和欧洲没有取得像样的成功,那么机会就在中国。出于他们的兴趣和经济实力,中国人或许会很快接受新技术。他们有实力改变这个世界,我认为有这个可能性。

(周雨昕 译/听桥 校)

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