经济学人:机器人专题

选择字号:   本文共阅读 1199 次 更新时间:2014-09-17 13:37

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经济学人  

【机器人专题(一)】来自未来的移民

奥利弗-莫顿(OliverMorton)表示:“机器人为我们提供了独特视角,看清人们到底想从科技中获得些什么。这使得它们的进步尤其引人入胜。”

蓝肢机器人沙夫特(SCHAFT)将右脚抬到梯子第七阶,左脚抬到第八阶,随后停了下来,在弗罗里达的海风中令人担忧地摇晃着。美国国防部高级研究计划局(DARPA)机器人挑战赛(DRC)于2013年12月在迈阿密附近的高速车道举行,该赛事史无前例。在参赛的17名队伍当中,仅有两支其他队伍的机器人爬到了这一高度。其中一支地机器人随后便惨跌了下来。

沙夫特在一分钟内几乎都处于静止状态,除了胸部随着呼吸节奏缓慢起伏。随后,它又重新运动起来。它的左膝伸直,右脚抬起,左膝再次弯曲——与人膝盖向前弯曲不同,它的膝盖向后——在四个迅速的动作之后,它稳稳地将双脚踏在了梯子的顶端。

最近的胜利使得沙夫特成了DRC当之无愧的冠军。在过去的两天里,它曾驾驶一辆小型吉普车通过一条弯曲的短车道,走过斜坡、阶梯和碎石,越过各种门槛,清除道路中的垃圾,运用电动工具在墙上打了个洞,连接消防水带,并关上一系列阀门。现在,当制造它的日本工程师们欢庆胜利时,它看着人们的后背毫无表情地蹲着。

胜利的奖励不仅仅是来自数以千计的粉丝、对手以及喜欢机器人的观众的掌声。DARPA,也就是DRC的承办者---美国五角大楼的一个研究机构,将奖励最优秀团队高达100万美元的高额奖金,使他们能够继续完善机器人,迎战要求更高的第二次比赛。所有人都表示这一项目花费近8000万美元。

相关机构将机器人摆在了首要位置,因为与其他很多机构一样,它们怀疑这项技术可能比九阶鋁梯收缩地还要快。机构支持DRC这样与众不同的、娱乐性质的和高度公开的论坛,因为机器人技术不同于任何其他技术。和那些能够感知环境、进行分析并做出相应反应的机器一样,机器人也可以进行表演。世界对机器人的看法也因它们的一举一动而改变(该专题报道将会简单介绍其它被称为机器人的机器,这些机器并不能做出物理运动,例如软件“机器人”或自动化的固定部件)。它们给设计者和粉丝们带来惊喜,超越了技术当前的实际用途。创业投资者加藤节(TakashiKato)协助完成了沙夫特的设计。他表示,沙夫特的设计工程师开创公司并不是因为想要靠此赚一笔;而是“因为它们只想制造机器人”。

由于他们对机器人的痴迷而制造了形状各异的机器人。学者们尝试过模仿自然届生物,包括白蚁和翼手龙在内的许多生物来制造机器人。至于那些用于赚钱的机器人,功能则比形式更重要,从而制造出了世界上1.2-1.5米高的用于制造领域的机器人,拥有多关节,手臂大部分为铁铸;机器人细长的四肢设计用于手术;深槽披萨盘状的服务机器人能够像吸尘器一样清洁地板,并且不会损坏小玩意。然而在DRC,和大众想的一样,机器人大多数呈现人形。



也有例外。喷气推进实验室(JP)执行大部分美国宇航局的行星任务。代表其参赛的RoboSimian看上去像外星人,其四肢的膝盖或肘弯链接方式与人类完全不同,也不像类人猿;它动起来更像是一只跳太空舞的蜘蛛。然而,沙夫特有两条腿两只手臂,尽管它缺少一张清晰可认的头部,其腰腿和肩膀也具有双重功能。两支队伍使用的韩国机器人葫博(Hubo)以及七支美国队伍使用的机器阿特拉斯(Atlas)所拥有的膀、腿、头和肩看起来就像是人形猪。

集合成人形是由于它们必须在适合人类规范的环境下运行。DRC中的梯子、门槛、阀门和碎石都是为了测试这些机器人在人类无法到达的灾区处理任务的情况,例如泄漏的核电站或化工厂。尽管这些救援情况罕见,然而它们带来极大的限制,这也是当前机器人研究的主要目标之一:学习如何在适合人类而非机器人的环境下灵活应对状况。


无独有偶,这些操作在科学虚幻小说中——即机器人的诞生地——也是机器人的典型特征。在实验室里创造出机器人、工厂里组装出机器人很久以前,人们的书和电影中就已经出现了关于机器人的设想(一些电影题材也用来阐释这一主题),与其他技术相比更是如此——或许宇宙飞船除外。直到今天,机器人在某种程度上也仍是科幻;它们或许成了真实存在的东西,然而科幻创造不断塑造着、养育着它们。

经常有关于人造人和魔法机械的故事。然而,鉴于其神秘力量或超高技能,它们大部分只是奇异的创造罢了。20世纪的虚幻小说带来了新事物:大量生产。就像机器人一词首次是在卡雷尔-卡佩克(KarelCapek)的剧作《R.U.R.:罗素姆的万能机器人》中用来形容工厂工人一样,机器人成了工业技术的产物以及谈论该技术影响力的方式:它对人们的未来做了什么;它如何使其实现自动化;又如何继续为人们留下离奇怪诞的空间,供人们探索。

先虚构后事实

卡佩克的工厂机器人怀有对工业进步的焦虑。它们站了起来,企图灭绝人类,它们的许多后继者也继续这一事业。俄罗斯出生的美国人艾萨克-阿西莫夫(IsaacAsimov)的努力超出常人,将科幻小说引向机器人作为工业人工制品这一理念,并为被造产品和制造者之间的冲突提供了更为仁慈、更为复杂的版本。在电子计算机诞生以前,阿西莫夫预测机器人可能被编程,因此会被程序控制。他也意识到,人们可能无法欣赏这样的编程带来的可预测性,实际编程结果和人们对机器人的预期、愿望和恐惧之间的冲突能够带来丰富的资源。

然而尽管阿西莫夫的机器人是工业化的结果,它们同时也是一种独特的敏感性、背景和一系列问题的结果——这些属于20世纪30年代布鲁克林地区勤劳、困苦的俄罗斯父母的孩子。它们一直乐于听从指令;一直从事那些“无聊、肮脏、危险”的工作;通常很难察觉他们其实在某些方面要优于他们的主人;受到迫害的风险永无止尽,因为他们的主人厌恶或惧怕他们:他的机器人故事以及其后继者的机器人故事其实都是移民故事。只是这儿机器人不是外国移民,而是未来移民。

机器人研究者们十分清楚他们工作的虚幻基础。美国麻省理工学院(MIT)的学者吉尓-普拉特(GillPratt)暂时借调DARPA负责DRC项目。当问及为何对机器人感兴趣时,他立马提到了阿西莫夫。只要去任何日本机器人实验室参观,就会引发对铁臂阿童木的讨论,他是20世纪60年代日本第一流行动画片中的主人公,该机器人能够帮助解释该国蔓延的机器人热潮。提供家政服务的机器人通常与同时代美国电视剧《杰森一家》(TheJetsons)中的机器人女仆罗西(Rosie)进行比较。如果不提及《终结者》电影,任何关于无人机军事使用的讨论都无法延续。

然而,那些从事机器人工作的人比其他任何人都更清楚,他们所做的要比科幻小说差很远,尽管科幻小说事先设定甚至塑造了机器人。机器人公司柳树车库(WillowGarage)成立于2006年,其创立人斯科特-哈桑(ScottHassan)也是最早加入谷歌公司的人员之一。该公司花了数百万美元开发PR2双臂“私人机器人”,旨在帮助完成家里或其他任何地方的任务。它能够自己移动,用其双手操纵不同种类的东西,与目前任何功能优异的机器人一样。已经有几十个PR2售出或捐赠给了世界各地的研究实验室。然而,以哈桑的话形容,它仍“比门钉还蠢”。

在《圣诞颂歌》中,查尔斯-狄更斯(CharlesDickens)向读者叙述的第一件事就是雅各布-马累(JacobMarley)“和门钉一样死寂”:这一事实“必须要被充分理解,不然我将要讲的这个故事将毫无妙处可言”。这同样也适用于如门钉般的无趣的机器人。要想看到它们能带来什么,无论多么棒,你都必须清楚地理解它们目前的思考能力少得可怜。普拉特表示,它们的智力水平大概相当于一只小虫子而已。

人工智能(AI)领域,即学术机器人的发源地,自20世纪60年代建立以来成果斐然——然而与能进行观察、理解、计划的广义智能不同,这并非这些创始人的追求。它表明,尽管有些事物人们很难做到(例如下棋)而计算机能轻而易举地完成,然而有些人们无需思考就可完成的事情计算机却很难理解。让机器人能够勉强走路就耗费了几十年的时间,花费达上百万美元,主要是在日本。要想让(无法行走的)PR2机器人简单地识别需要拾起的东西仍需要大量工作。沙夫特团队的一些发展始于日本东京大学稻叶雅幸(MasayukiInaba)的实验室。在这一实验室中,一些有天赋的学生编程了一个PR2机器人,尝试为客户献上一瓶冰箱里的咖啡。它打开冰箱门,拿出咖啡,然而随后将咖啡献给了冰箱。

沙夫特这些机器人之所以能够开门、爬梯、在墙上打洞等等,是因为它们从人类那儿获得了帮助。DRC上的所有机器人都被“遥控操作”着;它们的近期目标被操纵者设定并监视,这些操作者站在高速车道维修道的车库里。机器人们通过机载软件和处理能力保持平衡、迈出步伐;在后台的操纵者则在阐释机器人的所见,并计划它们的下一个动作。

在佛罗里达表现最好的机器人将于2014年末2015年初再次聚首,迎接决战,任务将更加艰巨,人们也期待更好的表现。普拉特解释道,DARPA挑战赛的目的之一就是让人们了解,一年的研究和资金能够换来机器人多大的进步。先前经验证明,比赛在推动相关领域进步方面十分成功。2004年举行的DARPA大型挑战赛要求团队自己找到车,穿越240千米的沙漠地带。然而没有一个队伍能够穿过了十分之一的距离。然而,一年以后再次比赛时,改善的地图软件以及对世界的了解使得5名参赛者完成了比赛。DRC展览台上有一辆谷歌无人驾驶车,它的建成可直接追溯到那第二次挑战赛的赢家。如果在公路上能取得这样的进步,那厨房、退休之家以及购物商场又为何不可?

DRC之后,谷歌收购了八家产品和服务发展阶段各异的机器人公司,进一步阐释证实了这一类比。其中包括沙夫特制造者日本创业公司,以及为DARPA做出大量贡献的波士顿动力公司(BostonDynamics)。该公司设计并建造了阿特拉斯机器人,大部分美国DRC队都使用了该机器人,同时也拥有令人震惊的可以行走与奔跑的四脚机器人,用于军事测试项目。

对之进行投资

关于所有机器人计划,谷歌守口如瓶;展望未来,可能出现更好的工厂自动化和送货上门机器人,或是机器人登月任务,在阿波罗11号50周年时将让机器人踏上一小步。然而,仅仅是在创新领域的骄人成绩吸引了大量机器人工程人才以及知识产权这一事实,就足够为这一领域的未来带来强有力的信心。这并不是说机器人的发展总体上会和无人驾驶车的发展一样迅猛;机器人发展受限于何时和多久能攻克难题。然而,建立长期的机制不一定会立刻看到效果。

同时,要想机器人能够完成更加有趣、实用的事情,也无需机器人实现完全自动化。在大多数情况下,它们并不是人类的替代品;它们更多的被看成是一种延伸。人们可以和机器人一起完成无法独立完成的事情;在未来,他们会越来越多的同机器人一道,来解决他们无法轻易解决、抑或根本无法解决的事情。

机器人延伸形式多样。然而,正如在人类世界完成多重任务的需要迫使机器人类似人形一样,与人类共事则要求他们在某种程度上像人类一样社会化。无论任务要求机器人多大的自主性,最有用的必然是那些最适合与人类共事的机器人。要想适应这一社会化世界,机器人需要接受正式和非正式指令,并满足背后的期望:这对于愚蠢的门钉来说任务艰巨。

然而,机器人可能会超越人类预期,更好地融入社会世界,部分是因为这一世界对于外界事物总是令人惊奇地表示欢迎。人们将人类情感归于或注入那些对他们只有短暂意义的事物当中——猫、玩具、舒服的毯子。对不起阿西莫夫,只是这一关系不一定非要是恐惧或不信任。尤其是当好设计存在时,人类完全可以对技术产生感情。

DRC的爬梯任务说明了问题。沙夫特爬到梯子顶部让人震惊,许多机器人几乎都没有离开地面。然而,也很难得的看到德雷塞尔大学(DrexelUniversity)的葫博踏上了最后一阶,随后向一阵风屈服,摔了一跤。最引人注目的不是摔跤本身——安全带在机器人落地前救了它——而是观众们那表达真正失望的喘息。作家创造了机器人来探索人类对技术的情感;这些情感之深却使得创造者和用户感到惊讶。

【机器人专题(二)】整装待发


在丹麦南部的小镇欧登赛(Odense)的郊外,恩里克-克罗格-艾佛森(EnricoKrogIversen)展示着他买下的一座建筑,用作机器人制造商优傲机器人(UniversalRobots)的总部和装配工厂。其面积大约为目前公司总部的十倍,相距5分钟的车程。优傲机器人由附近大学的学者们于2005年创立,目前发展迅速。艾弗森表示,在过去4年里,其销售量增长了超过40倍。他希望到2017年,营业额达10亿丹麦克朗(即1.9亿美元)。

优傲机器人制造轻巧却易程控的机器人手臂,因此十分适合小型制造业使用。它们每个售价22000欧(即31000美元),设置成本也差不多这个数,并不昂贵。优傲网站上充斥着各种案例,向潜在顾客展示无需一年时间,该机器人的花费就可收回。

在过去几年中,人们对于机器人再次燃起兴趣,原因之一就是出现了便宜且安全的机器人,可用于大工厂之外。再思考机器人技术公司(RethinkRobotics)总部设于美国波士顿,由该领域最著名的学者之一罗德尼-布鲁克斯(RodneyBrooks)创立。它针对这一市场推出了一款极其吸引人的创新双臂机器人Baxter,吸引了大量媒体关注。

然而当再思考和优傲都聚焦于小型客户时,其他公司却计划做大。一家制造和继承电子工具包的台湾公司富士康(Foxconn)表示,它希望能用成千上万个自产的并且相对便宜的Foxbots使生产线能够大部分机器人化。

价格实惠并不一定简单。UBR-1是一款机器人手臂,安装于自动机器人身体上,能够在各地点间移动。它由无限机器人技术公司(UnboundedRobotics)研发。该公司拥有4名成员,与许多其他公司一样,是由斯科特-哈森(ScottHassan)的柳叶车库分离出来的。柳叶车库就是前篇文章中提及的PR2机器人的制造商。UBR-1就像是简化了的单臂PR2,功能较弱,并无PR2有吸引力。然而,其35000美元的起售价也仅是PR2的十分之一。

然而,相对于那些由大型制造商(如德国的KUKA,瑞典的ABB,日本的Fanuc和Yaskawa)供应的高价值工业机器人市场,还有很长一段路要走。根据国际机器人协会(InternationalFederationofRobotics)统计,2008至2012年间,工业机器人销售量年增长率达7%,总额达87亿美元,主要集中在日本、韩国、德国、中国及美国,产业主要为汽车产业和电子产业。汽车公司占了工业机器人的大部分份额。2012年其占美国机器人安装的52%。人均机器人拥有量最多的国家是非常重视技术的韩国。

传感进步廉价机器人应该进驻那些当今大型公司只有一时兴趣的领域,如食品加工。然而,这并非机器人技术引起轰动的唯一原因。在学术界,机器人技术与生物技术等兴盛领域相比发展较慢,而如今却异常顺利。

促进进步的最明显的因素就是不断强大的计算机能力和传感技术,可以以特定价格购得。卡内基梅隆的研究人员克里斯-阿特科森(ChrisAtkeson)表示:“任何用硅制造的事物都在迅速发展。”大市场的操作人员设计出了更好更廉价的芯片(这对于机器人制造者很有用)相关的智能事物,从而带来了大部分利润。

微软公司为2010年发布的Xbox360游戏机设计的Kinect传感器就是一例。一排麦克风和照相机与高性能芯片和设计精良的软件完美结合,从一定距离感知玩家动作,并整合到游戏中去。

Kinect传感器用于机器人中,价格低廉,操作容易,相当可靠。能够感知深度,也可作为“人类探测器”,对于那些需要对四周进行绘制并到处移动的机器人来说大有用途。大部分机器人实验室都装有Kinect传感器某一版本,要么用螺栓链接某一机器人,要么安装在墙上或天花板上。日本国际电气通信先进技术研究所(AdvancedTelecommunicationsResearchInstituteInternational)在大阪的一家购物中心连接了该传感器,向机器人发送位置,并教其确定发放传单或指明方位的购物者。

除了与其他领域更好的传感器和处理器连接外,机器人技术还能够自行设计软件。PR2是机器人作业系统(RobotOperatingSystem,即ROS)的实验台。该系统统一在各机器人软件体系之间发送信息。ROS现由柳叶车库的非营利衍生公司开源机器人技术基础(OSRF)管理,使用免费,易于个人化设置,目前越来越多的研究者都在使用,并且许多人乐于分享软件补丁。有了ROS导航“栈”和Kinect传感器,要建设一个可以在楼里自由移动的基础机器人——成为“移动机器人(trundlebot)——则相对容易了很多,尽管要使其稳健可靠仍较为困难。

美国马里兰大学机器人技术研究员S.K.古普塔(S.K.Gupta)现在负责美国国家科学基金会(NSF)的国家机器人计划(NationalRoboticsInitiative)。他认为ROS等系统并非只是个别问题的解决方案,更是重塑该领域的重要发展。过去机器人技术十分困难,因为即使建造一个低能机器人,设计者也必须掌握各种不同的技能:人工智能,机械手制造,关节和车轮设计,电子等等。结果是,学术机器人技术研究主要集中在那些已经拥有全面技能的机器人技术项目的大学中,例如卡内基梅隆、麻省理工和东京大学。而如今,任何一支很小的团队只要在某一领域拥有一丝新见解——例如制造手臂或者机器学习——就可以使用ROS及相对廉价的硬件组装出一个机器人系统,尝试他们的想法,而无需成为任何方面的专家。也许结果就是,古普塔监管的计划第一笔资金就产生了价值10亿美元的应用,是最终奖金的20余倍。


有时根本无需建造一个实体机器人。DRC中使用波士顿动力公司(BostonDynamics)Atlas机器人的许多团队根本没有使得双腿机器人四处走动从不跌倒的实际经验。他们的初选聚焦于其设计的软件,需在Gazebo虚拟环境中制动虚拟机器人。Gazebo由OSRF设计,储存在云端。DARPA的普拉特先生表示,能够以这种方式在实际中尝试机器人软件十分了不起。他用20世纪70年代末硅片上的集成电路的发展初期做了个类比。开始时,观测电路工作情况——如果确实工作的话——的唯一方法就是先建造此电路。等到有了模拟器后,设计者才能提前确保电路确实可用,这大大加速了该领域的发展。

回到物理世界中,3D打印机——在机器人技术实验室中的普及率几乎和Kinect传感器一样——是促进研究快速发展的另一项技术。丹麦技术研究院的安德斯-贝利-贝克(AndersBillesøBeck)称他们已加大努力,旨在发现小型企业使用机器人的途径。像操纵器的新设计或者装载某一加工部分的小器具等不再送出去生产,而是在公司内部一夜间就可生产,成本低廉。


在此之前,很少有关于机器人的学术研究,直到那些童年时看过《星球大战》的学生进入大学后,便逐渐增多了。

和优傲机器人公司一样,丹麦研究院的机器人实验室也位于欧登赛。两家公司的起源都是几十年前本市大学进行的研究,该地区许多其他机器人公司和咨询机构也是如此。这些群体花了很长时间才进入鼎盛发展使其,这也是为什么机器人技术研究感觉是进入了一个新的发展阶段。在此之前,很少由关于机器人的学术研究,直到这些童年时就看了《星球大战》的本科生的出现;这些以前的粉丝现在一生的职业就倾注于设立学术研究小组,建立衍生公司。

最大的群体位于MIT附近,不仅是波士顿动力公司的摇篮(至今为止大部分由军事研发合同支持),同时也是iRobot的摇篮。iRobot致力于开发以顾客为目标的营利性服务机器人商业。该公司创立于1990年创立,创立者为布鲁克斯(先效力于再思考机器人技术公司),科林-安格尔(ColinAngle)以及海伦-格雷纳(HelenGreiner),他们都是MIT人工智能实验室的机器人技术研究人员。他们想要靠机器人技术做生意,然而并非按照传统生意模式。直到2002年,他们设计出的两个产品才打响公司的名声:帮助战士处理伊拉克和阿富汗简易爆炸攻击的Packbot,以及清洁地板的Roomba。销售量超过800万件;去年家庭机器人占其总销售的88%,其中主要为Roomba。

该公司不仅获得了巨大利润;还于2005年上市,很好地回馈了初始投资者们,其他机器人公司从未上市。然而,在过去几年里,许多以可观的数额被收购。2012年,零售业巨头亚马逊接管了总部位于波士顿附近的仓库机器人制造商Kiva系统公司。随后在2013年末,谷歌进行了机器人收购。安格尔表示:“这真是机器人行业的好消息。”

这些可行的退出策略激发了后来的投资,法国基金会Robolution希望能够加以利用。其老总布鲁诺-博奈尔(BrunoBonnell)解释道,十年前,他无法说服他当时运营的公司Infogrames/Atari接受机器人。他离开了这家公司,成为iRobot公司Roombas机器人的法国经销商。2006年,他卖出了800个Roombas;去年这一数字激增至10万。在2014年初,他关闭了用于机器人公司早期投资的价值8000万欧元的Robolution基金,毫无疑问大部分是由法国政府和欧盟委员会投入的。针对美国对于机器人激增的风险基金——他称去年为4亿美元——他坚信,很多人才也会从欧洲实验室涌现出来。

基金另一个可能来源就是企业家们,他们年轻时在其他技术上做的很好,对于他们来说,机器人带来的科幻感能够为他们带来兴奋,绝非危险。航天领域则指明了方向。艾伦-马斯克(ElonMusk)加速了其发展,他运用因特网赚来的财富创造了性能良好的颠覆性火箭制造者SpaceX;亚马逊公司的杰夫-贝佐斯(JeffBezos)也拥有一家火箭公司,谷歌公司的拉里-佩琦(LarryPage)对这些十分感兴趣。机器人也散发着相似的魅力;看看哈森利用其从谷歌赚来的钱创建的柳叶车库。或者,实际上看看谷歌本身即可。该公司最近的收购由机器人资深粉丝安迪-鲁宾(AndyRubin)监管。当他研发出谷歌手机的操作系统时,他将之命名为机器人安卓(Android),后来大获成功。

云端的希望

谷歌处理海量数据的专业技能必将在其计划中大展身手。通过利用基于云计算系统的计算能力,其机器人以及其他发明将具有更加强大的功能。自动驾驶汽车展现了这一想法;它可以通过传感器获得行踪,世界地图储存于云端,多个程序进行对比产生指令,指导汽车的发动机和转向系统等。加州大学伯克利分校的肯-戈德堡(KenGoldberg)表示“云端机器人技术”——谷歌员工詹姆斯-库夫纳(JamesKuffner)创造的词汇——的类似使用使得机器人更易识别物体,从而采取相应行动。

云端已经装载了函数库和程序,能够帮助计算机识别图像,帮助机器人识别物体形状从而顺利捡起物体。欧盟的“机器人地球(RoboEarth)”项目设想了一个基于云端的系统,以机器人可用的形式存有各种这样的信息,使得机器人能够了解周围世界,并学习如何成功处理当中的任务。

更好的车载式或云端计算机;性能优异、价格低廉的传感器;成熟的工业-学术群体;该领域研究基地的进一步拓宽和加速;扩张的市场;激动人心的硬件;以及全新的令人鼓舞的投资前景:所有这些都激起人们对机器人技术的兴趣。日本福岛核电站2011年另一个科幻梦的破裂更加推动了人们的兴趣。普拉特先生认为DRC起源于福岛遭受海啸的第二天,人们清晰地意识到,需要机器人来处理这些紧急情况,而这些被认为已经存在的机器人实际上却根本没有。东京大学的伊奈宝(Inaba)表示,总有一天,大型工业设施会要求必须配有紧急机器人,就像办公室必须配有灭火器一样。

人们对于机器人兴趣激增的最后一个原因在于一些机器已经以十分高调的方式自动运行。在战争中空中无人机用处的大大扩大展现了这些机器的作用——同时也让人们对于它们接下来的功能既满怀希望,又充满恐惧。

【机器人专题(三)】悬而未决


21世纪初期的十年来,美国不光彩的战争有很多事情让人们铭记,然而当谈及技术时,无人机的崛起则引人注目。2003年入侵伊拉克时,美国仅有一、二百架无人机;而当它离开时,无人机数量已经接近10000。

无人驾驶飞机已经出现了好几十年。然而不同的是,全球定位系统(GPS)的发展使其能够精确定位,更先进的卫星和其他通信链接使其能够传回海量数据。面对美国武装部队日益严重的信息饥荒,这些新发展能够提供情报、监视与侦查(ISR)。一个排的士兵想要看清前方建筑之外的东西;情报局想要追踪某一目标;总参谋想要了解海对岸的情况:如今,一架无人机就能满足所有要求。

在这整个期间,对于所有新美国武器所必须的资格审查过程,还没有一架无人机或其他机器人通过该审查。人们一旦觉察到对它们的需求,就将它们送往现场,准备完善程度各异。在地面,这种需求与炸弹有关;在空中则几乎全部关于ISR。

很少一部分无人机是用于发动攻击,无论是在战场上还是战场外,通常是对那些未与美国打仗的国家——巴基斯坦、也门、索马里。美国中央情报局(CIA)是大部分攻击的发动者,杀死识别出的敌人已并不鲜见;其凤凰计划(OperationPhoenix)则是20世纪70年代越南南部成千上万人死亡的罪魁祸首。然而,无人机使得这些战术更加不受后勤保障的约束,也更易断定刺杀对象。

一小部分用于发射导弹的无人机使得“全球反恐”能够采取新策略——这也证实,技术上的一小步能够产生巨大结果。军事无人机毕竟不比门钉般愚蠢的地面机器人聪明;许多甚至更加愚蠢。它们能够完成更多任务是因为它们的操作环境更加容易,过程中障碍更少,大部分任务只需将照相机或导弹指向正确方向即可。智能无人机还能听从指令,例如“原地不动”,“遵从这一飞行计划”,或者“回家、落地”;如果通信被切断,一些无人机则会回到最后指令接收地点。然而,任何困难的或者致命的决定都需有人类参与。

这可能会发生改变。一些军事计划者认为无人机前途一片光明——对于陆地和海上机器人来说——无人机能够做的远远不只提供ISR。武装部队部署的无人机越多,自动化的压力也越大。原因之一就是成本:无人机所需监管越少,则越便宜。安全是另一因素。对于无人机的依赖越大,敌人就越想攻击它们。无人机的指挥、控制和通信网络将成为一个重要目标。更多自动无人机对于这一攻击的防御性已加强。

并非你所寻找的无人机

新形式的战争会导致自动武器越来越具有杀伤力,不只是无人机,还有智能海底系统,这一想法让许多人惊恐。许多人权组织集合到了一起,参与“阻止杀手机器人的运动”,想要禁止全自动武器体系。先前禁止激光致盲武器以及一些爆炸物的《特定常规武器公约》将于五月在日内瓦对此禁令进行讨论。

一些军事律师称,运动参与者所希望的禁令,大多已包含在现有战争规则中,禁止无理由攻击;对于某些情况,例如防止船只受导弹攻击,自主系统不但十分有必要(因为其高速的反应速率),同时在法律和道德上也是毫无问题的,因为其运营地点既不会影响到平民,也很几乎不会影响敌人战士。

再一次,对于机器人的回应反应了人们对技术更为广泛的担忧。技术使得战争更易发生,也消除了对军人美德的依赖,这远远超出了对机器人具体角色的担忧。许多军人都认为杀人是一件十分严重的事情。很多人对于授权机器人完成此事表示深深的不安。如果机器人能够挽救同志们的生命,那他们毫无异义——例如处理未爆炸弹、侦查未知角落、将来也可能从战场撤离伤者。然而,那些可能取代同志的机器人(或者,落入敌人手中直接造成威胁)被视为更大麻烦。


这也是为什么美国五角大楼近来出人意料地削减了有关机器人的预算。在其2014预算申请中,无人系统资金较前一年减少了三分之一。随着作战区战士人数的减少,拆弹等工作的需要也减少;然而用于购买无人机及研发更高级无人机的钱数也十分稀少。一些,尤其是空军,对之不怎么关心,很乐意将它们降至次要。其他项目——尤其是极其昂贵的F-35战斗机——在军事-工业-国会综合体中拥有的实际拥护者要比无人机多得多。在最近一次关于自动武器的会议中,一位退休的美国陆军上校表示,今后十几年无需担心美国获得有关无人机的新本领,因为美国根本不会获得任何无人机。

另一位退休上校马克-冈辛格尔(MarkGunzinger)现在效力于华盛顿智库CBSA。他却对此表示担忧。他表示,如果不研发更新更好的无人机,武装部队则很可能失去大幅度提高能力的可能。航空母舰就是很好一例。航母的投射能力对于美国全球军事战略来说十分关键。由于其靠近美国敌对老手的海岸线,因此遭受导弹袭击的风险日益增大。如果它们拥有炸弹或者导弹携带无人机,就可进行远距离攻击。一架实验性美国无人机X47B显示,它能够从航母起飞,更令人惊叹的是,它也能降落到航母上。然而,目前没有项目在开发航母在海上安全距离内攻击防备精良的目标的能力。这要求无人机能够突破敌人防线,而当前的无人机无法做到。

一个更深的担忧就是潜在的对手将自己研制无人机,并有可能大规模使用无人机。低成本计算能力尤其惠及那些使用大量动叶片来升降的无人机;协调许多转子需要大量计算,然而能够使得起飞和降落更容易。范围在10到20千米的“四直升机(Quadcopters)”电池时间为半小时的,现正大量生产,花费低于1000美元。另一个智库CNAS最近的报告“20YY年的战争”指出,用一大群这些玩意染黑小镇的天空,或者让这一波玩意漂洋过海,能够产生全新的战术可能性;这可能就是那种改变战争获胜方式的技术发展。

无人机的价格仍将下降,部分因为其市场正迅速扩张。在美国,还未有法律框架允许其商业用途;在其他地方,它们正被记者所用,用于安检或娱乐——例如在美国。联邦航空管理局(FederalAviationAdministration)就2015年后美国国家航空的商业用途正在拟定一项体制。

一开始,大部分这些用途很可能等同于民间ISR,无论使用者是政府组织,如警察局(美国有20000个)或是私人团体。克里斯-安德森(ChrisAnderson)原是该报作者,现任无人机制造商任3D机器人技术公司(3DRobotics)老板。他表示无人机将时尚商品、大数据提供给农业等领域,这些领域否则难以获得该资源。安德森的公司和其他公司一道,希望使得“阿尔法农民(alphafarmers)”——挥霍无度、技术友好型创新者,致力于生产最佳品质的农产品——能够几乎每时每刻关注着每一株植物。当他们想出任何处理这些数据方法后,该行业的其他人就会追随。另一个用途可能是检查基础设施,如道路、管道和输电线路。


来自美国华盛顿特区布鲁金斯学会(BrookingsInstitution)的彼得-辛格(PeterSinger)书写了大量有关无人机战争的文章。他将无人机与军用航空进行了类比,表明无人机仍有很大发展空间。在第一次世界大战开始时,军用航空主要用于侦查。随后它迅速发展,与特殊炸弹和战斗机一道扮演了新角色,到1918年,已经有成千上万架军用飞机。比利-米歇尔(BillyMitchell)、休-特伦查德(HughTrenchard)以及朱力欧-杜黑(GiulioDouhet)等人开始争论,认为飞机能够从根本上改变战争。事实也确实如此,虽然并未完全按照空军力量预言家们设想的那样。

对于辛格先生来说,有趣的是军用飞机在一战期间没有做的事情。没有一架飞机用于传递消息、运送货物或人、或者喷洒庄稼——这些用途在随后的几十年内迅速流行普及。如今的军用无人机更加多样化。一些用于侦查,一些用于杀戮,其他则用于物流或通信。然而随着它们功能的强大、规则的松懈,这些其他功能将超出战场,进入全盛发展时期。

【机器人专题(三)】悬而未决


21世纪初期的十年来,美国不光彩的战争有很多事情让人们铭记,然而当谈及技术时,无人机的崛起则引人注目。2003年入侵伊拉克时,美国仅有一、二百架无人机;而当它离开时,无人机数量已经接近10000。

无人驾驶飞机已经出现了好几十年。然而不同的是,全球定位系统(GPS)的发展使其能够精确定位,更先进的卫星和其他通信链接使其能够传回海量数据。面对美国武装部队日益严重的信息饥荒,这些新发展能够提供情报、监视与侦查(ISR)。一个排的士兵想要看清前方建筑之外的东西;情报局想要追踪某一目标;总参谋想要了解海对岸的情况:如今,一架无人机就能满足所有要求。

在这整个期间,对于所有新美国武器所必须的资格审查过程,还没有一架无人机或其他机器人通过该审查。人们一旦觉察到对它们的需求,就将它们送往现场,准备完善程度各异。在地面,这种需求与炸弹有关;在空中则几乎全部关于ISR。

很少一部分无人机是用于发动攻击,无论是在战场上还是战场外,通常是对那些未与美国打仗的国家——巴基斯坦、也门、索马里。美国中央情报局(CIA)是大部分攻击的发动者,杀死识别出的敌人已并不鲜见;其凤凰计划(OperationPhoenix)则是20世纪70年代越南南部成千上万人死亡的罪魁祸首。然而,无人机使得这些战术更加不受后勤保障的约束,也更易断定刺杀对象。

一小部分用于发射导弹的无人机使得“全球反恐”能够采取新策略——这也证实,技术上的一小步能够产生巨大结果。军事无人机毕竟不比门钉般愚蠢的地面机器人聪明;许多甚至更加愚蠢。它们能够完成更多任务是因为它们的操作环境更加容易,过程中障碍更少,大部分任务只需将照相机或导弹指向正确方向即可。智能无人机还能听从指令,例如“原地不动”,“遵从这一飞行计划”,或者“回家、落地”;如果通信被切断,一些无人机则会回到最后指令接收地点。然而,任何困难的或者致命的决定都需有人类参与。

这可能会发生改变。一些军事计划者认为无人机前途一片光明——对于陆地和海上机器人来说——无人机能够做的远远不只提供ISR。武装部队部署的无人机越多,自动化的压力也越大。原因之一就是成本:无人机所需监管越少,则越便宜。安全是另一因素。对于无人机的依赖越大,敌人就越想攻击它们。无人机的指挥、控制和通信网络将成为一个重要目标。更多自动无人机对于这一攻击的防御性已加强。

并非你所寻找的无人机

新形式的战争会导致自动武器越来越具有杀伤力,不只是无人机,还有智能海底系统,这一想法让许多人惊恐。许多人权组织集合到了一起,参与“阻止杀手机器人的运动”,想要禁止全自动武器体系。先前禁止激光致盲武器以及一些爆炸物的《特定常规武器公约》将于五月在日内瓦对此禁令进行讨论。

一些军事律师称,运动参与者所希望的禁令,大多已包含在现有战争规则中,禁止无理由攻击;对于某些情况,例如防止船只受导弹攻击,自主系统不但十分有必要(因为其高速的反应速率),同时在法律和道德上也是毫无问题的,因为其运营地点既不会影响到平民,也很几乎不会影响敌人战士。

再一次,对于机器人的回应反应了人们对技术更为广泛的担忧。技术使得战争更易发生,也消除了对军人美德的依赖,这远远超出了对机器人具体角色的担忧。许多军人都认为杀人是一件十分严重的事情。很多人对于授权机器人完成此事表示深深的不安。如果机器人能够挽救同志们的生命,那他们毫无异义——例如处理未爆炸弹、侦查未知角落、将来也可能从战场撤离伤者。然而,那些可能取代同志的机器人(或者,落入敌人手中直接造成威胁)被视为更大麻烦。


这也是为什么美国五角大楼近来出人意料地削减了有关机器人的预算。在其2014预算申请中,无人系统资金较前一年减少了三分之一。随着作战区战士人数的减少,拆弹等工作的需要也减少;然而用于购买无人机及研发更高级无人机的钱数也十分稀少。一些,尤其是空军,对之不怎么关心,很乐意将它们降至次要。其他项目——尤其是极其昂贵的F-35战斗机——在军事-工业-国会综合体中拥有的实际拥护者要比无人机多得多。在最近一次关于自动武器的会议中,一位退休的美国陆军上校表示,今后十几年无需担心美国获得有关无人机的新本领,因为美国根本不会获得任何无人机。

另一位退休上校马克-冈辛格尔(MarkGunzinger)现在效力于华盛顿智库CBSA。他却对此表示担忧。他表示,如果不研发更新更好的无人机,武装部队则很可能失去大幅度提高能力的可能。航空母舰就是很好一例。航母的投射能力对于美国全球军事战略来说十分关键。由于其靠近美国敌对老手的海岸线,因此遭受导弹袭击的风险日益增大。如果它们拥有炸弹或者导弹携带无人机,就可进行远距离攻击。一架实验性美国无人机X47B显示,它能够从航母起飞,更令人惊叹的是,它也能降落到航母上。然而,目前没有项目在开发航母在海上安全距离内攻击防备精良的目标的能力。这要求无人机能够突破敌人防线,而当前的无人机无法做到。

一个更深的担忧就是潜在的对手将自己研制无人机,并有可能大规模使用无人机。低成本计算能力尤其惠及那些使用大量动叶片来升降的无人机;协调许多转子需要大量计算,然而能够使得起飞和降落更容易。范围在10到20千米的“四直升机(Quadcopters)”电池时间为半小时的,现正大量生产,花费低于1000美元。另一个智库CNAS最近的报告“20YY年的战争”指出,用一大群这些玩意染黑小镇的天空,或者让这一波玩意漂洋过海,能够产生全新的战术可能性;这可能就是那种改变战争获胜方式的技术发展。

无人机的价格仍将下降,部分因为其市场正迅速扩张。在美国,还未有法律框架允许其商业用途;在其他地方,它们正被记者所用,用于安检或娱乐——例如在美国。联邦航空管理局(FederalAviationAdministration)就2015年后美国国家航空的商业用途正在拟定一项体制。

一开始,大部分这些用途很可能等同于民间ISR,无论使用者是政府组织,如警察局(美国有20000个)或是私人团体。克里斯-安德森(ChrisAnderson)原是该报作者,现任无人机制造商任3D机器人技术公司(3DRobotics)老板。他表示无人机将时尚商品、大数据提供给农业等领域,这些领域否则难以获得该资源。安德森的公司和其他公司一道,希望使得“阿尔法农民(alphafarmers)”——挥霍无度、技术友好型创新者,致力于生产最佳品质的农产品——能够几乎每时每刻关注着每一株植物。当他们想出任何处理这些数据方法后,该行业的其他人就会追随。另一个用途可能是检查基础设施,如道路、管道和输电线路。


来自美国华盛顿特区布鲁金斯学会(BrookingsInstitution)的彼得-辛格(PeterSinger)书写了大量有关无人机战争的文章。他将无人机与军用航空进行了类比,表明无人机仍有很大发展空间。在第一次世界大战开始时,军用航空主要用于侦查。随后它迅速发展,与特殊炸弹和战斗机一道扮演了新角色,到1918年,已经有成千上万架军用飞机。比利-米歇尔(BillyMitchell)、休-特伦查德(HughTrenchard)以及朱力欧-杜黑(GiulioDouhet)等人开始争论,认为飞机能够从根本上改变战争。事实也确实如此,虽然并未完全按照空军力量预言家们设想的那样。

对于辛格先生来说,有趣的是军用飞机在一战期间没有做的事情。没有一架飞机用于传递消息、运送货物或人、或者喷洒庄稼——这些用途在随后的几十年内迅速流行普及。如今的军用无人机更加多样化。一些用于侦查,一些用于杀戮,其他则用于物流或通信。然而随着它们功能的强大、规则的松懈,这些其他功能将超出战场,进入全盛发展时期。


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本文责编:郑雷
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