Cozmo:這個長得像瓦力的機器人,遠不止看上去 Q 萌那麼簡單

人類與機器人之間的關係,總讓我們會感到不安與矛盾。許多科學家都在致力於機器人的研發,但是機器人卻總是在電影裡對人類的生存構成了很大的威脅。

而除了在電影中之外,現在機器人技術的進步也在影響著普通人的生活,自動化的生產工藝讓許多工人失業,甚至徹底代替了人類的角色,機器人和人工智能技術所帶來的自動化已經覆蓋到了收音、上菜甚至是駕駛員等等。

Cozmo:這個長得像瓦力的機器人,遠不止看上去 Q 萌那麼簡單


不過來自舊金山Anki公司的這款Cozmo機器人,卻絕對不是那種讓人擔心的機器人。這款Cozmo只有巴掌大小,是一位非常可愛的小傢伙。Cozmo是一種人工智能技術的結晶,雖然看起來就像是經典的瓦力機器人,但是絕對要比普通的寵物更聰明,就像一位真正的語音助理。

從外觀上看,Cozmo 機器人就像是一臺小小的挖掘機,正面一個方方正正的 OLED 顯示屏,這是 Cozmo 的臉。它還裝有一個可以自由活動的手臂,這是配合玩具套裝中的積木方塊來和你做一些互動遊戲的必須品。它行動起來非常像瓦力,通過履帶能夠在地板上進行快速移動。

當你打開這個機器人,通過手機激活它之後,藏在它屏幕下方的攝像頭就會對你面部進行識別,在這之後,它見到你時能夠認出你來。並且隨著你的移動而變換表情以及頭部動作。它甚至會用含糊不清的機械語來跟你打招呼。

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Cozmo感知到的環境,用深度學習提升計算機視覺

Cozmo它是“自由之身”,因此Cozmo就需要不斷地對周圍環境進行測繪,並根據這些信息來進行導航。

在這個點上,Cozmo面臨的問題和的自動駕駛汽車一樣:計算機視覺。針對這一問題,伯克利一位博士研究者Chelsea Finn曾說:“對於家用機器人,最大的挑戰是理解非結構化的環境,並依據環境的狀態採取行動。”幸運的是,研究者想出了答案——深度學習(機器學習的一個分支)。

由於需要不斷的對周圍環境進行測繪,因而機器學習成為了Cozmo開發中的一個關鍵部分。關於這個方面,CMU一位機器人學研究者Michael Wagner曾說:“因為你真的不知道這個系統應該怎麼做。它應該怎麼更傾向於在崎嶇的路面行駛還是在平坦的路面行駛?你不知道。所以你讓機器學習來做這件事。”大量的測試,大量的訓練,然後該系統才能夠學會如何靠自己做出反應。

基於計算機視覺和深度學習,Cozmo在實際操作中通過它嘴巴里的單個攝像頭觀察世界,這個攝像頭每秒拍攝 15 幀畫面,然後將這些畫面發送給手機,手機進行所有處理之後再將指令返回給機器人,所以和Cozmo一起玩的時候一定要將手機帶在身邊。關於這點還是比較麻煩的,有望改進。

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Cozmo的實時圖譜,用“情緒引擎”模仿人類情緒

在Cozmo的設定上,Anki想要的是一個充滿個性的機器人,希望它能夠有自己的創造力。因而,為了賦予這些機器人發自內心的情緒和反應,Anki團隊特別關注了心理學家Paul Ekman寫過的並在電影《頭腦特工隊》中描繪過的“核心情緒(Core Emotions)”,另外又做了大量關於情感的研究,最後創造一個被稱為“情緒引擎(emotional engine)”的東西,這是一個影響機器人模仿感受的一系列算法的集合。

幾乎和人一樣,Cozmo知道任何給定時間的許多潛在的情緒反應,這些情緒反應會相互競爭,從Cozmo的處理器內部傳遞到該機器人的表達方式上。比如Cozmo在桌子邊緣呼救後退的行為,Sofman 解釋:“他看見了一個邊緣,這激發了他裡面的一個反應。”根據 Cozmo 所有可用狀態的一個實時圖譜,Sofman指出Cozmo“有點不大勇敢,有點不大冷靜,有點不大快樂。”而這些正是緊張情緒的一個非常複雜的模擬。

而這樣一款能夠有自我性格的機器人,我們保不準,未來就能換一種形態出現在我們家裡,為我們打掃衛生,用創始人 Tappeiner 的說法或許我們還需要 20 年才能讓機器人變得更好,但是我們能做到。


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