中國工程院徐揚生院士：智能機器人的問題與思考

我們對人工智慧機器人的智能程度的追求是其對世界的主動認知能力，目前人類對於人工智慧的研究正從感知到認知的進步當中，那麼，目前我們對感知能力的研究又到了哪一個階段呢？在通向的目標的路上我們還需要思考哪些問題？在人工智慧與機器人峰會上，香港中文大學（深圳）校長、中國工程院院士、機器人及智能系統專家徐揚生展示了機器人智能化的技術路徑、歷史沿革與應用案例。

徐院士表示，現代化的所有革新和進步都是圍繞人體肉體的解放，比如機器人代替人類勞作。但心靈與大腦的解放其實更重要。智能革命應該圍繞心腦革命，智能時代會到來，但還早。機器人要像PC一樣走向千家萬戶，那時才進入了人工智慧時代。

雖然自己從事機器人研究領域30多年，也做出了許多成果，可是連我自己也不知道這些成果在實際生活中到底有什麼用，但他相信這些研究的技術積累在未來一定會產生很大的積極作用。

徐院士提出，機器人要向自然學習。但是，至於機器人系統要不要有「人」、動態機器人（跑步和騎自行車的機器人）的未來發展如何，這還是我們需要不斷研究的問題。

以下是徐院士演講實錄：

各位朋友，各位同事，女士們先生們，早上好！不好意思我要用中文發言，組委會讓我用中文發言，我知道我們會有同傳服務。

今天早上我想跟大家分享一下一些問題和思考，我剛才看了一下，走了幾行，我就發現這邊的人很多，基本上是業界的，也有投資界的，也有學術界的，學術界裡面計算機人為主，但也有機器人的，也有搞電子的，都有，比較雜。所以我今天的講話，我想從我主要的一些思考講起。

今天我是想這麼講，因為我剛才在台下想，我搞機器人正好是32年，1984年的8月份我開始做的，所以正好是32年，所以這32年當中走下來的路有很多的經驗，好聽一點叫經驗，大多數叫教訓，酸甜苦辣都有，所以我想針對現在的問題跟大家稍微分享一點，也許有點效益。

今天我想從這裡講起，機器人的三個要素，什麼叫機器人？因為在場的我稍微了解一下，在場大概三個人當中有兩個人可能還不是很清楚什麼叫機器人。機器人我們把它定義成主要是三個東西組合的東西：一個我們稱之為感知，一個我們稱之為認知，一個稱之為動作，就是機器人必須是三個東西的總和，比如說今天風來了，風來了嗎？風冷不冷？這就是感知，風冷的話，我要不要加衣服，加哪件衣服呢？這是認知，做決策，做判斷，做控制的那部分叫認知。真的要加衣服嗎？加哪件衣服嗎？怎麼穿？這叫動作。這三個動作當中，在前面的機器人發展50年歷史當中，80%以上的精力放在動作部分，人類沒有這個能力做前面兩個東西。

到最近15年當中，有人比較關注第二個問題，認知的問題，包括神經網等都有這裡開始。感知是大家最後獲得的東西，恰恰是最重要的東西。我覺得這50當中有很多的經驗。

我今天想講什麼呢？我大概自己研製的機器人當中，我大概研製了應該有四五十個，大的機器人大概跟這個房子差不多大，小的放到血管里也可以去做，我對我研究的幾個機器人我放出來跟大家看一看，當中會有些什麼問題，有些我們已經解決了，有些還沒有解決。第二個跟大家講在機器人發展過程中有一些什麼問題，我自己的感覺，這些問題都是我自己想的，這些問題是我的問題，可能不是你的問題，但至少我跟大家分享我的問題是在哪裡。最後就是我的思考跟建議，跟大家分享，也許有些作用。

首先我們看機器人，這是前四五年我做的，是一個爬樹的機器人，它所有的樹上都可以爬，粗的樹可以爬，細的樹也可以爬。它最重可以比它身體重四五倍，什麼樣的東西都可以爬，往上爬往下爬都可以。竹子上也可以爬，光滑的表面都可以爬。

（視頻）

徐揚生：粗的照樣可以爬，大家都知道，農村裡面毛毛蟲，它是從毛毛蟲的概念上，如何實現有效的可靠的攀爬？爬樹手掌很重要，又要有效，有效就是又要爬得快，爬得快又要有效，這很難做得到，我們做到了。是否需要帶感測器，帶上有什麼好處有什麼壞處？自動攀爬可不可以做？讓它攀爬，不告訴它它怎麼爬？上面兩個解決了，下面那個解決了一半，還沒有全部解決。有什麼應用背景？做出來到底有什麼用？我告訴你我自己也不知道有什麼用，做研究的東西很多情況之下是自己不知道的，我做的機器人大概至少30幾個，我做的機器人當中一半是不知道的，到底做出來有什麼用，我跟你們說真話，有沒有用是做出來以後再看的。我以前的一個學生，他跟我說，他說可不可以在聲音裡面布3000個這樣的機器人。所以這是爬樹的機器人。

這是寵物的機器人，大家看一下，給小狗小貓做的，我們出差兩三天不在家，把這個機器人在家裡怎麼護理寵物，我們放個機器人，可以跟寵物做陪伴，還可以知道它要吃什麼，這是非常好的。我們這個實驗在香港做，很多一開始做的時候，機器人因為通過手機、英特爾主人可以跟寵物說話，但它看不到，它會亂叫，香港的動物協會說虐待寵物，到最後起訴這個事情。這個是很有用的？問題在哪裡？人跟寵物怎麼互動，怎麼跟蹤，這件事在人工機器人裡面也是很大的問題。能不能聽懂一些動物的呼叫，這件事不容易，我大概在十年前開始做的，雇了一個學生，從哈工大來的，來了以後做了半年以後，什麼也沒做出來，到最後這個領域基本上停下來了，我覺得人跟動物交互是非常重要的，大概在25年前，我大概在美國，人民日報海外版一個消息，說四川北部山區一個農民能夠聽得懂54種鳥的叫，鳥叫的時候他就知道大概什麼意思。所以這個人他把他兒子帶到山上去，帶到山上去以後兒子很寂寞，感覺這件事不能做，兩個月以後就下來了，過了幾個月以後這個老人就下來了，我當時看到這個報道裡面覺得非常悲哀，我覺得這就失傳了。我有時候下鄉，我知道有些農民能聽懂動物的呼叫，我覺得這是非常有意義的事情。動物需要什麼樣的伴侶？人需要伴侶，但是動物需要什麼樣的伴侶你知道嗎？機器人自身的能源、食物供給、控制問題，這也是我們考慮的，這些問題有些解決了，有些還沒有。

下面這個是爬衣服的機器人，這是人類歷史上第一個從軟性的東西能爬上的東西，這個我也不知道能幹什麼，基本上不破壞整個身體的情況，這是一個蠻有趣的東西。你可以做什麼用呢？你可以想想看。我們再看一下，如何實現柔性物質上的攀爬，我覺得是蠻有趣的事情。

在柔性物體上的機器人規劃應該怎麼樣，我沒有看到任何這樣的文章。如何保護衣服的表面，同時機器人能夠走，應用背景到底在哪裡，都不清楚。所以這是跟大家分享一下，我們在做的一些機器人。

下面看看寫書法的機器人，有些朋友知道我比較喜歡寫書法，現在我要叫一個機器人來寫書法。它能夠學任何人的書法，你叫它怎麼寫它就怎麼寫，那下面一個問題就出來了，它能不能在你的基礎上提高一點，做點創新在裡面，有些時候可以，有些時候不可以。我們大多數情況之下不可以。這個學的是米芾的書法。能不能學習一種書法？線型的產生是怎麼學習的？這件事情很漂亮，做了大概三年，做了點工作，但是沒完全做好，能不能猜一些字，古代的一些字，這裡有一個很重要的問題在哪裡。如何判斷書法的水平、模仿的水平？書法的水平跟模仿的水平是完全不同的兩件事情。比如說我學習大洋的字，模仿的是大洋寫的字我寫的最准，這叫模仿的水平，這跟書法的水平是兩回事，書法的水平是這個字好不好，這兩件事情是完全不同的，現在很多人把這兩件事混在一起去想。能不能做原創？能不能做原創的東西在裡面？我的機器人裡面現在能夠做到什麼？比如很簡單，高院士、樊院士它出來的字有點既像高院士又像樊院士。

再看看最後一個機器人，也是我們做的，這是一個交互機器人，跟老人陪伴，它是一個機器寵物，敲它一下，告訴它醒了，然後你拍它馬屁，對它好點，它也能學，它能夠陪你說話、跳舞、唱歌、打牌、下棋，都可以。打牌的時候，它可以比你的水平稍微好一點點，也讓你贏幾盤，也讓你輸幾盤，你老是輸的話他不高興，老是贏的話也不高興，所以這是一個交互的機器人。交互什麼意思？就是要了解老人的智能程度跟喜好，老人的智能程度是不一樣的，我上面有四個老人，現在剛剛走了兩個，所以我知道老人的智能程度是一點點在變化，變化其實是蠻明顯的，所以這時候老人比較機靈一點，那你也應該讓它機靈點。

老人需要怎樣的伴侶？這件事情很重要，我發現所有現在做這些事情的人都是年輕人，老人其實不在意，你的那些東西他一定不在乎，但他在乎的東西你不給他，老人到底在乎什麼？好好想想。機器人應該像寵物一點還是應該像人一點？我要給家裡人老人做一個機器人，很簡單，你要做一個機器人還是機器貓，你問老人，老人喜歡什麼？沒人知道這件事情，如果知道的話，也不知道為什麼，到底為什麼這樣。最好的交互形式是什麼？剛才我們用了模板、手勢跟聲音，語音很多東西上來都是有機會做這些事情的，這是我做機器人的一些思考。

現在跟大家講第二部分，就是智能革命，我們內地中國人很講革命兩個字，我知道，現代化的幾乎所有的目的是人的肉體的解放，我們改革開放30年走過的都是肉體的解放，越來越先進的機械代替人的肉體勞動，以前是走路的，現在可以坐馬車了，後來可以坐汽車了，現在可以坐飛機了，越來越減少肉體的勞動，越來越先進的機械代替人的肉體勞動；越來越先進的醫療技術維護人的肉體運作；大腦與心靈的解放，遠比肉體的解放更重要，任何一個人的細胞，它大概在兩三年之內基本上就換掉了，胃換掉了，皮膚換掉了，鼻子換掉了，骨骼也換掉了，什麼東西是不換的？腦的細胞是不換的，心臟的細胞是不換的，所以心腦基本上是不換的，真正定你是誰，誰是你，不是你的肉體，是你的心腦，所以這是人類最基本的東西，所以智能革命是圍繞這件事情展開的，所以像智能也好智慧也好實際上是心腦的解放。現在大家說人工智慧時代到來了，我稱之為早熟的人工智慧，就是早熟了一點，我要說真正這個時代會不會到來，一定會到來，所以我是非常看好的，這涉及到千家萬戶的革命。

大家知道計算機，現在每個人手上都有個手機，這就是計算機。所以計算機走到了千家萬戶，當時有一個中國人是有幫助的，這個人叫王安。機器人要走到智能，人工智慧要走到智能，一定要走道千家萬戶，不然這個革命是做不起來的。

機器人如何向自然學習，我們知道動物與人類的進化就是與自然學習的過程，人類有語言之前做什麼？人類有語言之前是會唱歌的，我們唱歌是怎麼出現的？是跟自然學習的過程。我們再來看看龍蝦螃蟹這兩個東西都是海洋植物，龍蝦也有龍蝦的腳，螃蟹也有螃蟹的腳，為什麼不是龍蝦死掉了，螃蟹活在哪裡？這是自然的原因，所以大家不要忽略自然的原因。鳥與飛機，人類現在能飛起來了嗎？飛機是可以飛起來了，但人類飛起來和坐在飛機上是兩回事。不僅在結構上，而且在運動上，提高靈活性，減少能耗。機器動物跟機器人哪個有意思。下面就是機器人的智能可擴展性，剛才說了，你學了樊院士的字以後可不可以擴展，擴展一點點是可以的，繼續擴展呢？包括下棋，現在阿爾法狗出來以後還下棋，把棋手的技能能擴展到什麼程度。我們大家多知道，學車學得快的人，如果叫他去開飛機也可能會快一點，什麼原因？機器人為什麼不能做到這一條？擴展的條件是什麼？是數據嗎？現在大數據有了，這個問題我一點都不知道這件事情到底在哪裡，特殊的智能與通用的智能有什麼差別？機器人學界這件事情圍繞著做了二十幾年，通用的智能跟特殊的智能是完全不一樣的兩回事。

學習的有效性，現在是大數據上來，學習的有效性。人的記憶的可擴展性，這都是我在思考的一些問題。機器人的智能功能在哪裡，人的分布式智能，人的智能有很多是分布式的，你給我一碗水，這杯水是燙的，我馬上放掉了。機器人的智能為什麼不能分布一點到別的地方去，機器人的智能應該分的是雲端的還是分享智能這方面？現在很多人都放到雲當中，到底應該怎麼考慮這件事情。通訊領域上的問題；安全性與有效性。

我們再看看機器人設計應該考慮什麼？大概是15年前，我們做空間機器人的時候，我們設計衛星，我們以前設計的衛星是不考慮人的，如果衛星上面有人呢，衛星上面有機器人呢，衛星的設計應該是不一樣的。大家看看車跟飛機，它設計的時候就把位置留在那裡，這個問題為什麼沒有人考慮過。機器人為什麼不能舍己成可隨身攜帶的？比如智能工具，比如我爬上去，你給我設計一個手套我可能爬上去，我大概做了13年，這個有機會再好好講，今天沒時間講。

人的功能的擴大化，把他的皮帶、鞋子、眼鏡都作為你的智能工具的一部分。這裡又講到人跟機器人的強項在哪裡，人的弱點在哪裡，機器人的弱點在哪裡。比如我現在給你一個針，你拿著這個針到自己的房間裡面去，這件事情對人來說不是那麼容易的，但對機器人來說是很容易的，有些是機器人很厲害的，有些是人很厲害的。大家看到阿爾法狗贏了，好像人類的智慧受到強項了，我告訴大家不是，人類的強項是在它的的直覺部分、創造部分、想像部分，機器人有嗎？直到現在還沒有，這是人類偉大的地方。

我們再來看看，康復醫療當中也有很多這樣的問題，人是擺在裡面的，機器人是一個系統，這個系統應不應該有人，有人跟沒有人是完全不一樣的。我們再來看看動態機器人的意義在哪裡？大家知道自行車，如果把自行車放在前面，你從來沒有看到過自行車，自行車是動態穩定而靜態不穩定的系統，越快越穩，對這樣的系統為什麼不能做個動態的機器人在裡面呢？動態機器人的優勢在哪裡？我們說比較光滑的地方要有輪式機器人，機器人應該是一隻腳還是兩隻腳還是三隻腳，沒人跟你講過。小孩子開始走路之前是會跑的，跑比走的快，所以人類習慣的靜態，正說明需要動態。

機器人應該像人一樣的，機器人既不是動物，也不是人，為什麼要像人一樣的東西？我把這句話講完就基本上差不多了，這是我自己的研究。我每天早上在公園裡散步在山上，我的家住在山旁邊，在龍崗，我說人字旁邊一個山字，就是「仙」字，我每天上山，六點鐘上山，上山以後遇到一件很重要的事情，所有的植物的頭都是朝下，就是根是朝下的，動物的頭是平的，人的頭是朝上的，為什麼會這樣？機器人的頭應該放在哪裡？沒人說過這件事情。

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