机器人走进日本家庭

【香港《远东经济评论》周刊11月23日一期文章】题：对机器人进化进行投资（记者　查尔斯·比克斯）
年迈的田中太太准备开始一天的生活。她走向门口时，听见有人用动听的嗓音说："田中太太，你记得吃治心脏病的药了吗？"
提醒她吃药的不是护士，而是她的宠物机器人。这个讨人喜欢的电子伙伴还通过因特网向医疗中心汇报田中太太最近的血压指数，并按照处方给她配药。如果出现问题，它就立即打电话求助。
这听起来遥不可及吗？应该不会。明年，日本松下电器产业公司将投资1500万美元兴建配备宠物机器人网络的退休老人之家。100多位入住居民每人将得到一个忠诚的机器人。根据设计，这些机器人将在平时给他们做伴，必要时提供在线医疗诊断服务。
消费增长最快
经过多年的期盼和展望，在新技术的推动下，机器人广泛运用于各个领域的时代即将来临。各个工业国家都在向机器人产业投入大量资金，争相在这个10年内可能消费增长最快的市场之一抢先起步。
东京大学工业科学院的机器人研究开发权威池内胜志说："过去10至15年做了许多理论研究和开发工作，现在我们看到了一些实际行动。"
日本看来在这方面领先一步。它已经是世界最大的工业机器人生产国和消费国。预计到2002年，日本将拥有近37万个工业机器人，美国有12万个，英国1.5万个。日本政府和产业投资达到一年数亿美元。如今，这个国家正在机器人应用方面更进一步——目标是将工业机器人转化成普通家用或办公用机器人。日本研究开发人员正在加倍努力，建设用于娱乐、家庭和专业服务的机器人大军。
日本最近的发明令其在全球范围内的竞争对手吃惊不小。从传统上说，美国和欧洲很多人认为，日本擅长机器人制造的技术方面，但创新方面则比较欠缺。
但加利福尼亚大学洛杉矶分校人工智能学教授迈克尔·戴尔说，鉴于日本正在进行众多基础研究，"这一想法是有望实现的，日本显然是最重视机器人技术的国家"。名古屋大学尖端科技合作中心的福田教授说，与此同时，美国看来还在囿于寻找机会——主要是在军事和航空领域——应用它在80年代和90年代初开发的技术。
在亚洲其它国家，特别是韩国和新加坡，正式的机器人技术开发尚处于热身阶段。但在日本，计算机新技术、因特网应用和低成本的传感器——所有这些都在帮助机器人看、感觉和交流——正在促使供消费者和非制造业使用的价格可以承受的机器人的诞生。尽管日本政府对新一代机器人的资金支持比西方工业国家高得多，但在推动机器人进一步发展方面发挥着更重要作用的则是日本企业界。
像人那样爬楼梯
最近日本电视观众欣赏到了一则特别的广告。一个看似"宇航员"的生物正在纽约市地铁出口处爬楼梯。这个金属生物的自然步态仿佛暴露出了真相——它不过是一个人套在特定服装里装扮而成的。但事实上，它是世界上最先进的机器两足动物。这个被称为"P3"的机器人（见题图）是本田公司制造的，该公司以生产轿车和摩托车著称。
本田公司每年投资数百万美元进行机器人技术的研究开发工作。这项工作不仅仅是为了展示该公司的尖端技术。本田公司董事长兼首席执行官吉野说，机器人技术也许会发展成为该公司多样化经营的长远战略的一个重要组成部分。他说："这个能够行走的机器人很可能就是一个商业机遇。"
大多数研发人员一致认为，在未来两三年内，第一代服务型机器人将开始出现在日本的大街上。早期机器人的任务不是以承担重要工作为主，而是要让公众习惯于在家庭和办公室中使用机器人。
更加聪明得多的技术正在酝酿之中。本田公司的行走机器人是机器人技术的一次巨大进步，但它仅表现出了人类特征的一个方面，而人类特征正在使机器人产业面临一场革命。在更为精妙的软件设计和广泛的计算机性能的帮助下，机器人研制人员得以集中精力对付原先无法计算的无形特征，如情绪、忠诚和玩笑。
'爱宝'爱说话
本田公司绝不是唯一一家将高级机器人作为商业新领域来发展的公司。除了P3，索尼电子公司的"爱宝"（Aibo）娱乐机器人（见左图）也在日本的机器人热中应运而生。
此外，日本电气公司最近研制出了蛋形"R100"家用机器人，它会在房子内四处滚动，寻找它认识的面孔，并跟人交谈。这种爱说话的机器人的最终目的是为了承担一些有用但不重要的工作，如找出一个家庭成员，给他或她读最新的电子邮件内容，或帮助上因特网或调控电视机和音响。
服务型机器人和玩具最容易在短期内获得商业回报。加州大学洛杉矶分校的戴尔说："日本人非常明智。"因为机器动物很可能是最早获得真正成功的家用智能机器。他说："玩具是考验机器人技术的最佳形式，因为它们是否完美关系不大。"所以，索尼电子公司推出的"爱宝"机器宠物大获成功，轰动一时。
索尼公司研制"爱宝"完全是出于娱乐目的，但它的意义不仅仅在于逗乐和游戏。"爱宝"的诞生说明，索尼公司的设计人员尝试并制造出了一个能让其主人产生感情依恋的电子伙伴。尽管可靠性很重要——如在适当的时候摇尾巴，但这并不是关键性的。
名古屋大学的福田说："这种娱乐机器人的优点在于，开发人员不必要求它很精确，它只是个高级玩具而已。"但开发人员可以借助这种玩具来完善有朝一日能够担负看护责任的机器人。像"爱宝"这样的玩具还有助于年轻人接触机器人技术，这对智力开发来说是很重要的。造机器人不贵
对开发人员来说，由于金属和发动机的限制，让大大小小的机器人恰到好处地活动是个永无止境的挑战。但本田的"P3"可谓是动作灵活性方面的新秀。它虽不是有史以来第一个两足机器人，但却是惟一一个能保持平衡的——甚至在不平的地面上也能做到。不仅如此，它还配有背包式的便携电池，这在机器人中也是比较稀罕的。
于7月面世的最新式样机能通过微调预设程序的指令来控制胳膊的活动，这意味着"P3"能够在拿着满满一缸水的同时抬脚落脚，并且滴水不漏。当然，它也能走上一段楼梯而绝无出汗之虞。
尽管如此，"P3"并不是尽善尽美的。所有这些它能泰然自若地处理的事情，包括行走，都必须要电脑程序员（人类）预先设定好。这个机器人脸上和身体其他部位里内置有摄像机和传感器，它可以借此探测到地板上用彩色标记标出的预定路线。这样"P3"就能测定出什么时候它偏离了路线，并操纵自己重回正轨。"P3"身高160厘米，体重达130公斤，可不是个轻量级选手。
最新的样机于1997年制成，也就是本田公司启动其两足机器人计划的11年之后。该计划是本田进军应用技术领域的多样化经营战略的一部分。该计划最初的打算只是造个对人类有些用的机器人，尽管这一计划得益于汽车技术开发中的一些附带进展，诸如控制和传感技术。
本田公司首席执行官吉野说，该公司每年都要在机器人技术项目上投入数亿日元。但吉野又说，这与开发一款新车的成本相比算是小巫见大巫了。本田公司说，它看好"P3"的商业前景，但本田的工程师估计，在研制心灵手巧、能承担人类工作的机器人方面，他们眼下大概刚完成了两成工作。
模仿人类思维很难
让机器人聪明起来可难多了。东京大学的池内明白，机器人要学习的东西还有很多。池内从事让机器人模仿人类动作的软件开发工作已有15个年头。他目前制成的样机有胳膊有手，还有一张扁平的方脸，里面装有微型摄像机。这个机器人能够在一定程度上思考并解决问题，完成一些任务，但是离能够即刻作出反应的要求还差得远。
池内说："这还不完善，但已经是远胜从前了。现在与过去最大的差别就是计算机性能和存储能力的提高。我们直到今天才开始看到机器人能实时地做出反应并做出智能动作，而不是等计算机运算耽搁上10分钟时间。这样的表现在15年前是无法想象的。"
但是机器人要与人的思维接近到什么程度呢？加利福尼亚大学洛杉矶分校的戴尔说，模仿人类是非常困难的，其中一个相当重要的原因是所需要的思维处理和计算规模极为庞大。就算只是模拟人的神经系统和大脑，最新的奔腾处理器也远远不够。
"我想大概要到30年以后，你的普通笔记本电脑才能在即时反应方面能赶上人类，"戴尔说，"而且这是基于我们事实上明晰大脑是如何工作的假设上。"
如今的机器人尽管能轻而易举地理解基本指令，也能够看东西，但在理解真正的人类语言，包括领悟各种微妙的弦外之音，以及建立在经年累积的知识基础上的前提假定方面，都还存在困难。这从确定行动方向时——即便是在像家庭这样熟悉的环境中——面临的复杂挑战就可见一斑。
在机器人技术用于日常消费即将成为现实的情况下，日本开发人员认定，通过先用较普通的机器人在市场上立稳脚跟，他们可以为将来出售更聪明、更昂贵的机器人做好充分准备。