Cozmo:这个长得像瓦力的机器人,远不止看上去 Q 萌那么简单

人类与机器人之间的关系,总让我们会感到不安与矛盾。许多科学家都在致力于机器人的研发,但是机器人却总是在电影里对人类的生存构成了很大的威胁。而除了在电影中之外,现在机器人技术的进步也在影响着普通人的生活,自动化的生产工艺让许多工人失业,甚至彻底代替了人类的角色,机器人和人工智能技术所带来的自动化已经覆盖到了收音、上菜甚至是驾驶员等等。

不过来自旧金山Anki公司的这款Cozmo机器人,却绝对不是那种让人担心的机器人。这款Cozmo只有巴掌大小,是一位非常可爱的小家伙。Cozmo是一种人工智能技术的结晶,虽然看起来就像是经典的瓦力机器人,但是绝对要比普通的宠物更聪明,就像一位真正的语音助理。

从外观上看,Cozmo 机器人就像是一台小小的挖掘机,正面一个方方正正的 OLED 显示屏,这是 Cozmo 的脸。它还装有一个可以自由活动的手臂,这是配合玩具套装中的积木方块来和你做一些互动游戏的必须品。它行动起来非常像瓦力,通过履带能够在地板上进行快速移动。

当你打开这个机器人,通过手机激活它之后,藏在它屏幕下方的摄像头就会对你面部进行识别,在这之后,它见到你时能够认出你来。并且随着你的移动而变换表情以及头部动作。它甚至会用含糊不清的机械语来跟你打招呼。

Cozmo感知到的环境,用深度学习提升计算机视觉

Cozmo它是“自由之身”,因此Cozmo就需要不断地对周围环境进行测绘,并根据这些信息来进行导航。

在这个点上,Cozmo面临的问题和的自动驾驶汽车一样:计算机视觉。针对这一问题,伯克利一位博士研究者Chelsea Finn曾说:“对于家用机器人,最大的挑战是理解非结构化的环境,并依据环境的状态采取行动。”幸运的是,研究者想出了答案——深度学习(机器学习的一个分支)。

由于需要不断的对周围环境进行测绘,因而机器学习成为了Cozmo开发中的一个关键部分。关于这个方面,CMU一位机器人学研究者Michael Wagner曾说:“因为你真的不知道这个系统应该怎么做。它应该怎么更倾向于在崎岖的路面行驶还是在平坦的路面行驶?你不知道。所以你让机器学习来做这件事。”大量的测试,大量的训练,然后该系统才能够学会如何靠自己做出反应。

基于计算机视觉和深度学习,Cozmo在实际操作中通过它嘴巴里的单个摄像头观察世界,这个摄像头每秒拍摄 15 帧画面,然后将这些画面发送给手机,手机进行所有处理之后再将指令返回给机器人,所以和Cozmo一起玩的时候一定要将手机带在身边。关于这点还是比较麻烦的,有望改进。

Cozmo的实时图谱,用“情绪引擎”模仿人类情绪

在Cozmo的设定上,Anki想要的是一个充满个性的机器人,希望它能够有自己的创造力。因而,为了赋予这些机器人发自内心的情绪和反应,Anki团队特别关注了心理学家Paul Ekman写过的并在电影《头脑特工队》中描绘过的“核心情绪(Core Emotions)”,另外又做了大量关于情感的研究,最后创造一个被称为“情绪引擎(emotional engine)”的东西,这是一个影响机器人模仿感受的一系列算法的集合。

几乎和人一样,Cozmo知道任何给定时间的许多潜在的情绪反应,这些情绪反应会相互竞争,从Cozmo的处理器内部传递到该机器人的表达方式上。比如Cozmo在桌子边缘呼救后退的行为,Sofman 解释:“他看见了一个边缘,这激发了他里面的一个反应。”根据 Cozmo 所有可用状态的一个实时图谱,Sofman指出Cozmo“有点不大勇敢,有点不大冷静,有点不大快乐。”而这些正是紧张情绪的一个非常复杂的模拟。

而这样一款能够有自我性格的机器人,我们保不准,未来就能换一种形态出现在我们家里,为我们打扫卫生,用创始人 Tappeiner 的说法或许我们还需要 20 年才能让机器人变得更好,但是我们能做到。

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