这届小孩不玩小霸王学习机

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10-09 18:43

在每一代人的童年里,总会有这样一类刚需产品出现:家人认为它有教育功能,小孩认可它的娱乐功能。

在 8090 后的童年里,这一类产品的形态是 FC 红白机和小霸王学习机。而在如今这届 10 后小孩的童年里,这类产品的形态已经演化成教育机器人。

当年,父母希望我们用小霸王学习机学会键盘打字和 basic 编程语言,当时还是小孩子的我们也在被游戏卡上的游戏吸引,甚至成功按照教程,亲手编写出小游戏。

如今,玩小霸王学习机长大的父母们,希望教育机器人能完成儿童陪伴、益智早教的任务,教会小孩图形编程,同时小孩也被机器人唱歌、跳舞、闲聊等各种有趣的功能吸引,顺便编个控制机器人的简单程序。

目前看来,「教育」是很多智能机器人的落脚点,然而教育机器人的市场鱼龙混杂参差不齐,目前能够将STEM 教育、儿童智能玩具较好融合起来的机器人产品并不多,优必选最近发布的悟空机器人算是一个。

悟空机器人是一个便携人形智能机器人,搭载已实现批量商用的服务机器人操作系统 ROSA。悟空由优必选与腾讯叮当共同研发,是一款相当具有「生命感」的机器人。

悟空重量约为 700g,高约 24.5cm,整体外观流畅有萌趣,内置 14 个高精度的伺服舵机,让机器可以比较灵活地完成跳舞、打功夫、跌倒爬起等各种拟人动作。

让人能体会到「生命感」,要归功于它的多模交互形态。其中包括语音交互、动作交互,还有视觉输入以及机器人的操控、姿态表达等多种方式的输入和输出。

比如我们用手轻拍悟空机器人的头部,它会用响亮清晰的男童嗓音回复「哎呀,好痛!」,眼部 LCD 屏也会跟着做出应激表情。这些应答的声音,眼睛的灵动,以及萌趣的动作细节,让悟空的交互具备相当多「感情因素」。

人形智能机器人在面临着什么?

当内测的悟空机器人来到爱范儿编辑部时,我们拍它的头,跟它闲聊,第一印象是:咦,这个机器人还是挺可爱的,性格有点像个机灵调皮的小男孩。

悟空抖机灵的应答,眨眼挠头的小动作让接触它的人倍感亲切,但是对于我们这些看《终结者》《超能陆战队》长大,刚刚追完《西部世界》的人而言,悟空机器人似乎并没有给我们太多的震撼。

▲ 《终结者》系列电影中的三个人形智能机器人

毕竟,科幻影视作品给我们留下了对人形智能机器人的刻板印象:它们都是超高智商,超高战斗力,可以毁灭或者拯救人类的。

事实上,我们正处于机器人和人工智能的初级阶段,科幻世界里那些高智商的人形机器人还不会这么早成为现实。接下来,我们分别从「人形」和「智能」这两个方面,讲述人形智能机器人的进化究竟受到哪些因素的影响,这类机器人的现状和趋势是什么。

人形机器人的进化方向

Robotics(机器人学)是包括机械、人工智能、工业设计、计算机、传感器、电子等多项学科技术的融合。人形机器人(Humanoid Robot)则是指具有人类外形特征和行动能力的智能机器人。

今年 3 月,清华大学 AMiner 团队发布的报告显示,人形机器人在技术上主要有外观拟人和功能拟人两种发展路线

这两种发展路线的差异,有三个层次。

1.第一层是表象层次,它决定了机器人长什么样。

▲  索菲亚,图片来自:Buzzworhty

一类在外观细节上模仿人,即使应用高度模仿人类皮肤的硅胶,使用大量精巧的机械关节,但它们如果在情感表达、肢体动作等细节上没能实现高度拟人,到头来依然是一个虚有其表的机械产品。比如那个在联合国会议、CCTV、美国电视台 ABC 等多个场合吸引人眼球的「索菲亚」。

▲ 波士顿动力 SpotMini

另一类追求在功能上模仿人,但如果没有足够亲和的外表,却拥有与人类一样的能力,估计会让不少人对它们产生恐慌。比如那个由波士顿动力(Boston Dynamics)研发的双足机器人 Altas 和四足机器人 SpotMini。

2. 第二层是人际关系层次,它反映了人与机器之间将存在什么关系。

无论是外观拟人还是功能拟人,这两个表象下反映着对人机关系的不同理解,前者竭尽所能化成人形,是为了被人们接受,营造良好融洽的人机关系;后者的存在是为了帮助人们完成各种从简单到复杂的任务。

3. 第三层是机器人本体论层次,它决定着在人的眼里,机器人究竟是什么。

人机关系的理解差异,本质是在机器人本体论上层面的差异,也就是双方对「机器人是什么」这一问题的答案不同:机器人究竟是什么?是陪伴者,还是协作者?

然而,在这两类路线上,无论是虚有其表「索菲亚」,还是性能骇人的波士顿动力机器人,他们依然不能让广大的消费者感到满意。

人形是消费级智能机器人的方向,它们需要同时兼备陪伴者和协作者的特性。而目前看来,灵巧便携,既能陪伴又能作为工具进行交互的悟空机器人,为人形机器人的进化提供了新的启发。

是什么在制约智能机器人的发展?

智能机器人需要具备的基本能力是能感知环境,并且有识别理解、规划决策的能力。从技术的角度来看,就是通过各种传感器获取环境信息,利用人工智能等算法进行识别并作出预测、决策。

因此影响智能机器人能力强弱的因素主要有两个:传感器等机械零件、人工智能。

近年来,传感器无论是在技术还是市场规模上,都在迅猛发展。其中微纳米技术(MEMS),让传感器从多品种、小批量的传统制造方式,变革成高精度并行的制造。这让微纳传感器实现大批量制造,从而降低成本。

但传感器依然受到价格、耗能、体积等多个关键因素的局限,这些都在直接影响机器人在硬件上的成本、功耗和外观设计。

传感器这些硬件直接影响机器人对环境的感知能力,而人工智能的强弱,则直接影响机器人识别理解、规划决策的能力。

无可撼改的是,我们正处于弱人工智能时代,因为目前位于领先地位的 AI 都是只具有某个特定类型的智能行为,比如下棋、图像识别、语音识别等,它们并不能做到「完全的智能」。

▲ 数据来自 2018 世界人工智能大会 Google 分论坛

软件上看,AI/ML 的算法远未成熟。有统计显示,从 2009 年至今,每年机器学习在 arXiv 上发表的论文数量,与摩尔定律的走势一致。(注:arXiv 是理工科论文预印本网站)

在今年世界人工智能大会上有学者表示,目前人工智能这个学科跟哲学有点像,因为这个学科里面有着各个不同的流派,他们在根本上的技术观点都不一样。

可以预知的是,目前的人工智能依然充满未确定性,将来在框架和算法上都会出现创新和突破

硬件上,AI 芯片作为支撑智能的基础,高效能、高灵活性、高适应性、价格低廉的芯片还没出现。

▲ 英特尔 CPU VS 英伟达 GPU 的浮点运算性能对比,图片来自:@鳄鱼先生

按照目前主流的人工智能计算架构看来,CPU 适用于通用计算,但是效率低,性能在很多情况下已经不能满足运算需求;GPU 功耗、性能较好,为图像数据处理而生,不适用于细分、极为专业的人工智能领域;TPU 由 Google 研发,被称为 AI 芯片中摩尔定律的第三代,但直到今年 2 月,Google 才宣布开放 TPU 云服务,价格为 6.5 美元每小时,限量发售。

人形智能机器人的现状与突破

人形智能机器人,需要分别解决「人形」和「智商」。

其中「智商」,受到上面提及的传感器等硬件和人工智能的限制,因此目前的「智障」几乎是无可避免。

而「人形」,就需要考虑更多,比如:材料质感如何与人类的皮肤接近,应用哪种工业设计风格才能被更多人接收,应用场景下应该如何确定重量、体积和功能……

此外,外部环境的基础建设也在影响机器人的用户体验。智能机器人要想与外界设备互联,并且实时做出反应,必须与云端连接。目前行业的解决办法是 Wi-Fi、4G 模块,但依然是不够快的。

▲ 优必选 Cruzr 服务机器人在居然之家,图片来自:极客公园

居然之家曾经从优必选采购 2000 多台 Cruzr 服务机器人,优必选 CEO 周剑在今年 5 月接受媒体采访时,曾经坦言他们遇到的一个问题

原本这些机器人都是使用 Wi-Fi 连接云端,但商场环境下 Wi-Fi 的体验并不是特别好,因此他们表示,会为有需求的商家增加 4G 模块。

机器人、物联网、自动驾驶这些行业都在翘首等待 5G 的应用和普及,但这不是单一一个厂商或者行业能决定的。

综上,人形智能机器人目前的现状:

  • 人机互动的方式依然生硬
  • 数据获取与处理能力依然要提升

在这个现状下,悟空机器人并不是完美的人形智能机器人,但给用户的交互体验和整体功能,已经是一个不能忽视的突破。

比如它可以做到相对准确的物体识别,分辨出所看到的物体;当它前方有人脸时,它可以识别到,眼睛还会跟着人转动;并且还有相对「聪明」的语音交互能力。

共创是机器人进化的创新尝试

对于人形智能机器人行业而言,拦路石除了芯片、传感器、AI 算法等在遵循摩尔定律发展,还有一个巨大的障碍:市场还没有形成刚需。

市场还没有形成刚需,有两个结果:

  • 消费者不知道有哪些需求可以让机器人完成
  • 厂商做出的功能不一定能满足消费者

在家庭中的机器人可以完成哪些家务劳动,担任哪些角色,是儿童的玩伴还是看家的守卫?在办公室里的机器人,会替代现有的哪些岗位?在公共场所的机器人,是否会创造并承担起新的社会角色?机器人还会出现在哪些我们没有想到的场景中?

比如某些教育机器人,按照厂商的定位和设计,是婴幼儿、幼儿园和低年级小学生的娱乐教育同伴。而事实上,不同阶段的儿童对娱乐的要求都不一样。

为了解决这种需求不明的局面,优必选在悟空正式发布前,与爱范儿旗下的众创平台未来实验室联合推出「未来机器人」项目,邀请 500 个种子用户,来了一场共创活动。

这批共创者从应用开发、图形编程、表现力设计、外观设计这四个主题出发,为悟空赋予各种有趣并有价值的技能。

比如共创者伍世权不仅为悟空加入了手势动态识别功能,还在母亲意外跌倒的启发下,增加了对人类跌倒姿态的识别,加入了老人跌倒警报功能。

共创者都是来自各行各业的普通用户,他们在共创活动中,发掘了自身对机器人的需求,并将自己的创新想法付诸实践。

目前悟空机器人的主要定位是儿童教育、家庭娱乐、商务办公等领域,然而从共创的作品可以看出,悟空机器人具有很强的可塑性,在应用场景上拥有很多可能性。

▲图片来自:未来研究员 李鹏程

共创对于优必选,是一次从中发现用户需求,让悟空快速进化和迭代的创新方式。

与用户一起共创,属于突破产品边界的尝试,优必选也在通过跨界合作,突破产业边界。与苹果合作 STEM 教育,与腾讯叮当在语音识别上进行合作,与阿里巴巴打造人工智能概念餐厅,连曼城俱乐部、漫威、迪士尼、中央美术学院、上海当代美术馆都是优必选的合作伙伴。

从这些教育、文娱、服务和艺术多个领域的跨界合作看来,优必选本身有着突破边界、强调协作、鼓励共创的科技人文精神。

值得期待的是,爱范儿与优必选的联名机器人也将在后续发布。

悟空是人形智能机器人进化的起点

我们相信,机器人将在未来各个场景中协助人类,人类与机器人拥有协作友好的亲密关系。然而未来进入家庭服务的机器人究竟是否为人形,业界有着不同的观点。

有人认为,当人形机器人的言谈举止与人类高度相似时,普通用户对机器人的人类素质的期望也会直线上升。还有学者认为,「机器人的核心是人工智能」,对机器人进行智能化升级的优先级,高于让机器模拟人。

日本 Robi 机器人之父高桥智隆坚持研发人形机器人超过 20 年,他认为人形机器人兼具了人与机器的美感,希望人类能与机器人在情感上产生联系,建立共鸣、信任。在这次悟空机器人的发布会上,高桥智隆正式宣布出任优必选首席产品官。

在机器人的初级阶段,人们对人形智能机器人的看法必然不一。爱范儿曾问优必选为什么坚持做人形机器人,他们给我们的回复是:

做成人形,是为了更好地被人们接受。

悟空是小型便携的,体型上的悬殊并不会让它被看作「真人」。为了适应更多样的应用场景,把机器人做小、做得更灵活也是一个高效实用的方案。

在机器人的现阶段,悟空带着萌宠气质的人形设计,应该是目前处理人类与机器人、人工智能这些未来技术关系最好的方式。如今的小孩,将由悟空机器人等各类初级人工智能产品陪伴长大,他们将是一个被称为「人工智能土著」的群体,并与这些人工智能技术和产品相互影响。

融入人工智能的教育机器人会越来越多,未来的个人机器人会越来越智能,并且会在教育以外的多个领域与人类协作。因此,小、开放、共创,是未来个人机器人的趋势,因为这意味着更多的应用场景,更多元的可能性,更快速的进化。悟空机器人则是这个趋势的起点。

我们对未来的机器人有着丰富的想象,如果把智能机器人所处的时期比作人的一生,那它现在还只是个 6 岁儿童,正如悟空机器人,是一个性格机灵调皮的小孩子。

在悟空发布会上,优必选也发布了机器人操作系统 ROSA,通过这个开放平台向开发者、硬件厂商等,提供包括语音控制、视觉识别、定位导航、运动控制、设备互联等在内的多项功能。

悟空机器人的成长和进化潜力有多大?答案在这个想要成为智能机器人时代 iOS 和 Android 的 ROSA 里。

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