最能體現(xiàn)布魯克斯機器人制造思想的是“根格斯”(Genghis)。根格斯是布魯克斯實驗室研究人員制造的一個類似蟑螂一樣的六條腿“機器人”。它的身體是裝有計算機芯片的金屬底盤;它的腿是帶有橡膠套的金屬棒;它的頭上有一排六個像燈一樣的感應(yīng)器;從它的胸部突出來兩個硬的像胡須一樣的電線。根格斯之所以如此命名,是因為它可以踩踏在別的物體上行走。雖然根格斯的六條腿可以協(xié)調(diào)一致向前走動,但它的每條腿都是獨立控制的。每條腿都被賦予幾種簡單的行為規(guī)則,以便在不同情況下它們知道應(yīng)當(dāng)怎樣移動。
在基本的行走行為被創(chuàng)造出來以后,布魯克斯等人又開始為根格斯添加更多的感應(yīng)器和行為層。其中一些感應(yīng)器監(jiān)控根格斯晃動時身體傾斜的角度,其它一些感應(yīng)器跟蹤腿在擺動中的力度的大小。根格斯利用從這些感應(yīng)器得來的信息,又產(chǎn)生出一些新的行為,這些新的行為可以幫助它走得更好。在添加新的行為時,研究者并沒有對原來的行為做什么修改。新的行為只是在條件需要的時候覆蓋在基本的行為上。這些高層的行為在不需要的時候?qū)⒉黄鹱饔谩?/p>
根格斯的這種包容結(jié)構(gòu)使它的能力大大增強?,F(xiàn)在根格斯不僅可以在平坦的地面上行走,而且可以在高低不平的地面上行走,甚至可以在斜坡上行走,還可以翻越像電話號碼本那樣的障礙物。在這個過程中,沒有人“告訴”根格斯在遇到像電話號碼本、斜坡等特殊情況時,應(yīng)當(dāng)怎樣移動,但它在遇到這些情況時可以很好找到解決問題的方法。根格斯的這些看似有智能的活動,實際上是從各種沒有智能的活動中突現(xiàn)出來的。所以,根格斯的行為鮮明地體現(xiàn)了布魯克斯的一個重要設(shè)計思想:復(fù)雜的智能行為是從簡單的規(guī)則中“突現(xiàn)”出來的。根格斯從1990年一直到1997年,都是MIT移動機器人實驗室的明星。后來,根格斯被有更好行為表現(xiàn)的機器動物——阿提拉代替。
五、考格:基于行為的人形機器人
布魯克斯是在對傳統(tǒng)人工智能的研究的批評中提出他的新見解的,所以,盡管他在機器昆蟲(他也把它叫做robot)的研究方面取得了令人矚目的成就,但他也遭到一些堅持傳統(tǒng)研究方法的人工智能學(xué)者的反對。這些人論辯說,布魯克斯所做的工作只不過是表明,模擬低等生物的智能是容易的,但這種模擬與人的智能是不相關(guān)的。布魯克斯及其追隨者給自己設(shè)定了較低的標(biāo)準(zhǔn),因此,他們?nèi)〉靡恍]有令人失望的結(jié)果并不令人驚異。這些人的言外之意就是說,傳統(tǒng)人工智能研究沒有進一步取得令人矚目的成就,只不過是因為研究者為自己設(shè)定的目標(biāo)太高。面對這種挑戰(zhàn),布魯克斯開始思考運用他的方法制造類人機器人。他最新的研究項目“考格”(Cog)就是迎接這種挑戰(zhàn)的嘗試。
與布魯克斯及其研究生們制造的機器昆蟲類似,考格的智能也將是在直接與外部世界相互作用中表現(xiàn)出它的智能的。所不同的是,考格是具有類似人的外表的機器人。用布魯克斯的話說,創(chuàng)造具有人的外形的機器人考格背后的一個假設(shè)是:類人智能需要機器人與外部世界有類似人的相互作用。具體地說,布魯克斯認為,制造具有類人外表的機器人的原因有兩個。首先,我們的身體形態(tài)對表征我們的內(nèi)在思想和我們的語言是至關(guān)重要的。如果我們要制造一個具有人的智能的機器人,那么它就需要擁有一個類似人的身體,以便能夠發(fā)展類似種類的表征。不過,因為我們制造的機器人身體只能是人的身體的粗糙的近似,所以,這樣做時一定要注意把握住人類身體的本質(zhì)方面,而不能只是模擬了人的身體的無關(guān)緊要的方面。其次,制造具有人的外觀的機器人,人們就可以更自然地以人的方式與這樣的機器人相互作用。因為人類的一個重要方面是與其它人類相互作用。如果機器人具有人的外觀,那么,人與它的相互作用就會更容易和更自然。布魯克斯等人已經(jīng)觀察到,只要類人機器人發(fā)出一點點類似人的信號,人們就會自然地進入到好像它就是人的相互作用模式。從這種相互作用中,我們可以得到很多人與機器人動態(tài)相互作用的事例。這些事例對積累制造具有類人智能的機器人的經(jīng)驗是至關(guān)重要的。
迄今為止,考格裝配有軀干、胳膊、脖子以及裝配有眼睛和耳朵的頭部。軀干被放在一個能讓它盡可能轉(zhuǎn)動的座架上。身體的大部分裝有給胳膊以動力的齒輪和隨動系統(tǒng)。身體和胳膊用橡膠皮膚覆蓋著。橡膠皮膚上裝有感應(yīng)器,這樣可以讓考格知道它的身體在干什么。考格的脖子可以轉(zhuǎn)動,這可以使它看到它所感興趣的東西。它的兩個眼睛可以協(xié)調(diào)地移動,也可以伸縮和變焦。它的頭部運用了一種與人類相似的可以自動地使頭部保持平衡的前庭系統(tǒng)??几褚灿幸粋€大腦,但與傳統(tǒng)的人工智能研究者運用的單一的序列處理器不同,考格運用多個并行的處理器,以使考格的大腦更自然一些。人的大腦工作起來就類似一個并行計算機,因為它在同一時間能夠處理很多不同感官的信息??几翊竽X的并行處理器將幫助它協(xié)調(diào)各個獨立的組成部分的活動。脖子、頭和眼睛的協(xié)調(diào)運動要求它有相當(dāng)?shù)牟⑿刑幚砟芰???几癫煌母杏X系統(tǒng)也要求有自己不同的處理系統(tǒng)。這與我們?nèi)祟惖母兄X系統(tǒng)是平行的。我們不同的感覺是緊密聯(lián)系在一起的。各種感受,比如嗅覺、觸覺、視覺、聲音、味覺等,共同起作用,形成了我們對一事物的認識??几竦恼J知系統(tǒng)是從感覺開始的。布魯克斯說,“我們從這種感覺水平開始建造類人機器人,所有的智能將建立在對感覺信息或從感覺中衍生出來的信息的計算的基礎(chǔ)上(Brooks & Stein 1993: 4)?!?p align="center" class="pageLink"> 4/5 首頁 上一頁 2 3 4 5 下一頁 尾頁