面對這些困難,一些專家認為,這主要與計算機的能力有關(guān)。他們相信,隨著功能更強大的計算機的出現(xiàn),計算機的智能將達到和超過人類。
另外一些專家則認為,人工智能和機器人研究遇到的困難說明,傳統(tǒng)人工智能和機器人研究的方法存在著根本的缺陷。要想使人工智能和機器人研究有新的發(fā)展,必須有全新的研究思路。恰在這時,人工生命的研究興起。人工生命為機器人研究提供了全新的思維方式。
二、基于行為的AI的興起
傳統(tǒng)的人工智能研究和機器人制造采取的是自上而下的研究方法,即研究者先確定一個復(fù)雜的高層認知任務(wù),接著把這個任務(wù)分解為一系列子任務(wù),然后構(gòu)造實現(xiàn)這些任務(wù)的完整系統(tǒng)。這種研究事先要把相關(guān)知識存貯起來,然后利用計算機的大容量存儲能力和快速計算能力對相關(guān)知識進行處理。所以,這種研究又被稱為“以知識為基礎(chǔ)的研究”。隨著計算機的速度、能力和各種硬件能力的增強,傳統(tǒng)的人工智能在一些專門領(lǐng)域取得了一些成功,比如在下棋方面,“深藍”已經(jīng)能夠戰(zhàn)勝國際象棋大師。但是“深藍”下棋與人類下棋非常不同。人類象棋大師很多時候靠直覺移動棋子,而“深藍”則依靠的是它快速計算能力,從成千上萬的可能走法中搜索并挑選出一種。因此,以知識為基礎(chǔ)的人工智能系統(tǒng)的智能與動物和人類的智能的意義并不相同。人類的智能,甚至動物在對外界環(huán)境反應(yīng)過程中表現(xiàn)出來的智能要比已有的機器人所表現(xiàn)的智能要靈活和自然的多。所以,一些機器人專家開始考慮應(yīng)當(dāng)向大自然中的生物學(xué)習(xí),看自然界中的生物是如何出色地完成機器人所無所適從的工作的。
從生物進化的角度看,人的智能并不是突然出現(xiàn)的,而是經(jīng)歷了一系列的中間發(fā)展階段。這種發(fā)展可以從很多動物身上看出來。所以,一些機器人專家認為,對這些較低層的生物智能的認識可能幫助我們認識人類較高層次的思想是怎么組織的。因此,與傳統(tǒng)的人工智能研究相反,新的方法采取自下而上的研究策略,把注意力集中在處在現(xiàn)實世界中可以自主地執(zhí)行各種任務(wù)的物理系統(tǒng),比如移動機器人上。
威爾遜(S. W. Wilson)可以說是較早進入這個領(lǐng)域的研究者之一。威爾遜認為,智能與生物體對生存的需求緊密相關(guān)。正是生存的動力不斷界定自然界中的不同問題,從而使生物產(chǎn)生多樣性。所以,威爾遜相信,只有從復(fù)制動物的智能開始,才能最終復(fù)制人的智能。因此,威爾遜在進行機器人研究時,把主要的目標(biāo)定在制造能夠躲避危險、尋找食物、能用動物的方式應(yīng)付環(huán)境的機器人。威爾遜把他的人造生物起名“Animat”。威爾遜主持召開了數(shù)次關(guān)于Animat的國際研討會,因此,Animat一詞很快就在人工智能和人工生命領(lǐng)域流行開來。
布魯克斯(Rodney Brooks)也是從80年代初期開始以全新的眼光來看待人工智能和機器人研究的學(xué)者。布魯克斯在研究過程中發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的邏輯程序在機器人的導(dǎo)航方面顯得非常緩慢和笨拙,所以他打算能找到一種建造機器人的新方法。布魯克斯認為,傳統(tǒng)的機器人研究先假設(shè)真實的世界是靜止的世界,當(dāng)我們把這個靜止的世界中的所有問題都解決了,再回到動態(tài)世界中研究它。但布魯克斯一開始就假設(shè)世界是動態(tài)的,這樣就可避免陷入無止境的運算中。布魯克斯的目標(biāo)是制造能夠處理變化多端的日常事務(wù)的移動式機器人,所以,他一開始關(guān)注的就是機器人的行為。布魯克斯認為,為了真實地檢驗智能觀念,重要的是建構(gòu)完整的能夠在動態(tài)環(huán)境中使用真實的感官和外界發(fā)生相互作用的機器人。對外部世界進行完全表征的內(nèi)部模型,即傳統(tǒng)的人工智能模型,一方面很難建立起來,另一方面對機器人的行為并不必要。
基于這樣的認識,布魯克斯認為,新的研究應(yīng)當(dāng)強調(diào)以下幾個方面(Brooks 1991):
(1) 現(xiàn)場化。機器人被放置在現(xiàn)實世界中,它們不處理抽象的描述,而是直接對其所處的外部世界作出反應(yīng)。
(2) 實體化。機器人具有身體,用身體直接感受動態(tài)的外部世界。
(3) 智能化。這些機器人看上去應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出智能,但是智能并不只是來自它的計算引擎,而且也來自環(huán)境世界的情景、感應(yīng)器內(nèi)的信號轉(zhuǎn)換以及機器人和環(huán)境的相互作用的情況。
(4) 突現(xiàn)性。機器人與其環(huán)境之間動態(tài)的相互作用以及機器人各部分之間的動態(tài)的相互作用可以突現(xiàn)出令人驚異的結(jié)構(gòu)和功能。智能就是突現(xiàn)出來的一種結(jié)果。