科学家从科幻电影找灵感：AI和电影相互影响

电视剧《神秘博士》的粉丝们可能会喜欢K9，它是时间领主的机械狗，时间领主是出现在英国科幻电视剧《神秘博士》中的来自Gallifrey星球具有人类外形的种族，也许是《变形金刚》系列电影代表的是银河系中最酷的机器人，更有思想意识的人可能更喜欢在阿西莫夫宇宙中出现的像机器人·丹尼尔·奥利瓦这样的角色（机器人·丹尼尔·奥利瓦（R. Daneel Olivaw）是美国科幻作家艾萨克·阿西莫夫笔下的虚构机器人角色）。

然而，我们这些来自特定时代的人，一直喜欢的是像劳瑞和哈代这对好拍档一样的机器人——C-3PO和RD-D2机器人（劳瑞和哈代是是美国长期搭档演出滑稽片的两位演员）。乔治·卢卡斯在1977年推出电影《星球大战》时介绍了他古怪又有魅力的机器人，永远影响着流行文化（甚至是科学家）对机器人应该如何行动和行为的思考，当然，有人对此持不同观点。

上个月发表在《Science Robotics》期刊上的一篇新论文，便是从《星球大战》系列的最新电影中获得了一定程度的灵感，讨论了银河系中的机器人如何在将来与自己的环境互动。德州农工大学著名的机器人专家罗宾·墨菲写道，在最新启动的汉索罗电影外传中引入的机器人L3-37代表了机器人技术的一个关键发展：自我调整的能力（汉索罗是《星球大战》系列电影最具魅力、影响力最大的角色之一,他是反抗军的英雄,爱上了奥德兰的公主,最终成为反抗军同盟的将军。）。

在影片中，L3-37是一个语速很快、活力满满的机器人，她是机器人独立的狂热支持者。她还可以修改她的身体，作为一种进化的方式，与不同种类的机器人交换不同部位。墨菲说，创造可自我改造的机器人的能力有几大优点，他是拯救机器人领域的先驱。她写道，一个可自我改造的机器人可以让自己在完成某项特定任务上更有效率，并补充到：“这种功能效率的提高比购买一个为单一任务而优化的新机器人更具经济优势。”

另一个优点是，可自我改造的机器人可以进行自我修复或修复破损，她说这是《科学》杂志提出的机器人专家所面临的巨大挑战之一，这也是科幻小说中一个很受欢迎的话题。例如，《机器纪元》电影中出现的反理想化的机器人，阿西莫夫的机器人三定律不适用于此，而是另两条规则才能说明：机器人可能不会伤害任何形式的生命，它们可能不会以任何方式修复、修改或改变自己或其他机器人。这是一个常见的比喻：人类正处于灭绝的边缘，他们害怕自己的机器人会很快取代自己。

虽然这对于由安东尼奥·班德拉斯扮演的光头平民英雄Jacq Vaucan来说是正确的，但在前反乌托邦的地球上，大多数机器人仍在学习走路。当然，有些机器人会像体操运动员一样跳来跳去，或者轻而易举地把门打开让人感到不安，但这些机器人大多都只是功能单一的机器人，不过仍然令人印象深刻。

即使是像C-3PO这样笨拙的机器人也通常知道在遇到障碍物时躲避，而R2-D2可以滑过死亡之星的后巷，或者笨拙地穿过塔图因沙漠。设计和制造能够在动态和多样化环境下运行的机器人意味着我们未来的霸主需要学会适应。有一种被称为进化机器人的研究领域，就是从达尔文的进化论中寻找灵感，挪威的相关研究人员发明了一种名为Dyret（用于身体测试的动态机器人）的机器人，它的特殊目的是学习如何走路。

一开始，在雪地上看到Dyret漫步有点难以忍受，但机器学习算法帮助四足机器人更谨慎、更自信地选择它的走路方式。在必要的时候，它可以缩短或延长它的腿几英寸，学习走好每一步的完美步态。

据奥斯陆大学机器人与智能系统研究小组的教授吉姆·特尔雷森说，自我改造的机器人最终可能会导致全新研发的机器人的身体比传统的机器人在环境中更有效地运作。该研究小组帮助开发了Dyret机器人。特尔雷森通过电子邮件告诉《Singularity Hub》杂志：“在变化多端的环境中运行的机器人应用受益于可自我改造的机器人。”例如，他补充说，“家用服务机器人可以适应平坦的地面、楼梯和花园。”虽然机器人运动更多是一种精神上的需求，但开发硬件和组件使机器人能够进化和适应它的环境，就像编写机器学习算法一样具有挑战性，因为它可以让Dyret在围棋中学习。

特尔雷森说：“对于适应性强的机器人来说，它需要大量的时间和创造力来开发部件，它们都能工作，而且足够强大，能够承受应用的负载”。他说，Dyret是一个真实的原型，具有适应能力，他的团队正在与其他团队分享机器人的设计，以进一步研究。他补充说：“迄今为止，进行模型模拟只需要参考未来的C-3PO机器人。”

他说：“机器人的某些部分和它们的行为——机械、互动等等已经应用于今天的机器人身上，而它们的一些先进能力在未来许多年里是不可能实现的，主要的挑战是让机器人能够解决那些他们还没有经过训练的任务。”

此外，在她发表于《Science Robotics》杂志的文章中，墨菲指出，有几个例子说明了研究人员是如何从机器人群体到折纸机器人来解决机器人自我改造的问题。

机器人自我修复的能力在今天是可能实现的，墨菲引用了国际空间站上机器人系统的例子，机械手臂将独立的机械手和右旋的手分离出来，以替换手臂上的一个有故障的摄像机，她指出，这样的操作并不是自主的。这不是墨菲第一次从《星球大战》系列电影的宇宙中获得灵感。在《Science Robotics》杂志2月刊发的一篇文章中，她通过C-3PO和R2-D2在机器人的可行性方面有了突破性的发现。

R2-D2机器人对外交流的方式就像一个有着一百种不同鸟类的鸟舍一样，在屏幕上，他会引起人们的同情。在现实中，研究人员之前发现，人们与机器人的非语言交流有关。墨菲写道：“更令人愉悦的是，在有效的沟通中同样重要的是，哔哔声和口哨声项目的精神状态。”她还补充道，同样的研究发现，能促进反叛军机器人互动的哔哔声和口哨声可以被真正的机器人有效地用于吸引儿童和成人。”

比起将人类的种族植入一个巨型电池阵列，机器人更有可能为我们提供像老年护理这样的能力，例如，路透社的一篇报道，关于日本等国家人口老龄化的报道，可能会产生对一大批机器人的需求。他们报告说，日本政府一直在资助老年护理机器人的发展，以帮助填补预计到2025年38万名专业护工的缺口。这只是表明，并不是每一部科幻电影都需要以机器人奴役人类的方式结束。

特尔雷森说：“科幻电影的制作者们常常把重点放在机器人技术的反乌托邦方面，我认为，这远远不是我们未来所看到的，机器人制造商将瞄准于让机器人满足人们在家庭和工作中的各种需求，而我们作为消费者也会从中受益，而这也是大势所趋。”