美國一保安機器人「投池自殺」？解析機器人自我意識覺醒

近日，在美國華盛頓DC的一幢辦公樓內，一名保安機器人因「投池自殺」登上了各大新聞頭條。

此次掉到噴泉池中的安保機器人——Knightscope K5是專門為停產場、校園和醫院的安保巡邏而設計的，其自身配備有攝像頭和監測系統，設計者宣稱能應對複雜的環境。

雖然目前還不清楚Knightscope K5是怎麼進入噴泉池的，但熱心網友早已腦洞大開。

無獨有偶，在第十八屆中國國際高新技術成果交易會上，一台名為小胖的機器人突然發生故障，在沒有指令的前提下自行打砸展台玻璃，最終導致部分展台破壞，更為嚴重的是，該機器人還砸傷了路人。這也是全國首例機器人傷人事件，不少網友也紛紛猜測是否與機器人的意識覺醒有關。

小編在此很負責任地請大家放心，以上兩起事故與機器人意識覺醒無關。初步分析是因為機器人避障模塊尚未考慮水和玻璃這兩個因素，機器人無法識別水池和玻璃為障礙物而導致了事故的發生。

要想讓機器人具有自主意識，需要有不同於目前傳統人工智慧的計算策略和方法，在計算方法方面起碼需要開展亞符號（神經信號）表徵到符號（邏輯規則）表徵之間的相互轉換計算方法，以及神經聯結與符號規則相互融合的計算方法等方面的研究；而在計算策略方面則需要開展仿腦與演算法相結合策略的研究。目前科學家仍在努力企圖找到行之有效的計算策略和方法。

正如之前大火的《西部世界》中描述的，人們對於未來機器人的想像似乎永遠無法擺離線器人意識覺醒這一話題。事實上，目前在哲學界和科學界，關於機器人是否具備產生意識的條件以及如何使機器人具備意識的問題還被爭論不休。

「機器意識」研究的興起

意識是人類最為神奇的心理能力，也是宇宙中最為神秘的複雜現象。自二十世紀九十年代以來，意識問題受到高度關注，眾多的哲學家、心理學家與神經科學家在此領域開展深入的研究工作。與此同時，人們也開始使用計算方法試圖讓機器裝置擁有意識能力。這類研究逐漸被稱為「機器意識」的研究。

正因為機器意識研究有著如此重要的科學意義和推動未來信息技術革新的潛在價值，隨著最近十年的研究發展，該領域已經成為學界廣泛關注的熱點。與此同時，數量相當可觀的研究成果和實驗系統已逐步形成，有些成果已經被運用到實際機器認知系統的開發之中。機器意識研究已經成為了人工智慧最為前沿的研究領域。

機器人「自我意識」研究進展

1.超萌的iCub

這是謝菲爾德機器人實驗室(Sheffield Robotics)的人形機器人iCub，iCub價值25萬英鎊，是由義大利理工學院開發的一個開源認知類人工智慧機器人，也是目前世界上最先進的類人機器人之一。科學家一直嘗試在它身上創造自我意識。

20世紀90年代，現代認知心理學的先驅烏利齊·奈瑟爾(Ulric Neisser)提出了自我的5個關鍵方面：生態或物理環境中的自我(the ecological or physically situated self)、人際認知的自我( the interpersonal self)、引申的自我(the temporally extended self)、觀念性的自我(the conceptual self)和私自性的自我(the private self)。基於此理論，科學家在對iCub創造自我意識的過程中展開了一系列工作。

首先，西班牙巴塞羅那的加泰羅尼亞研究所的保羅·維斯舒爾(Paul Verschure)設計了一套iCub控制系統。這個系統是以大腦的認知結構為模型，模擬了哺乳動物大腦中的關鍵過程。這些過程之間的交互，則由分散式自適應控制(distributed adaptive control)支配。

同時，義大利熱那亞的義大利技術學院的Giorgio Metta及其同事們也在試圖訓練iCub在自己和他人之間做出區分，這正是生態自我的一個基本方面。要實現生態自我，iCub需要一個內部的「身體圖式」，這一模型將物理部件和身體姿勢聯繫起來。不同於其他科學家直接為「身體圖式」進行編程，Giorgio Metta及其同事們賦予iCub自行解決的能力。它可以進行一些微小隨機運動，並觀察行為後果，從中學習。術語叫做motor babbling(motor babbling:機器人將虛擬的複雜行為和視覺聽覺反饋聯繫起來，這樣當它輸出行為時會預期到感官反饋)。motor babbling 程序還讓機器人學習如何擺出既定姿勢，將這種身體模型和對附近和表面物件的了解相結合，使得 iCub能夠在不碰撞東西的情況下四處行動。

接下來就是暫時的擴展自我。里昂法國國家健康醫療研究所的Peter Dominey 的研究團隊以一種特殊的方式編碼 iCub和物件和他人的互動，這讓它更清楚地理解和當下情景的聯繫。目前，他正與謝菲爾德機器人實驗室合作創建一種新的編碼技術，直接模擬大腦各區的處理過程，例如海馬區，海馬區在創造人類自我記憶方面發揮作用。

人際認知的自我(interpersonal self)的一個重要方面就是移情(同理心)，科學家認為該過程的一個重要基石是模仿學習的能力，即用自己的身體圖式闡釋他人行為。當進行特定行為或者看到別人進行這一行為時，大腦中的鏡像神經元就會活躍起來。基於這一原理，倫敦帝國理工學院的Yiannis Demiris將iCub的 motor babbling程序擴展成為模仿學習系統，使得iCub僅靠觀察別人就能迅速習得新的手勢，或者意識到遊戲或者解謎中某些行為的後果。這一系統還將進一步擴展以實現移情，這樣 iCub就能識別並反射他人的動作和情緒狀態了。

據開發者透露，下一階段將讓iCub擁有理解能力，但可能不會考慮給予其驅動能力，因為他們認為這很危險，無數的科幻片佐證了，一旦機器人擁有自我意志，那麼對人類都是一種威脅。但研究者之一，菲爾德大學機器人研究所的總監TonyPrescott說到：「我認為，我們投射到機器人身上的是對於自身的恐懼，從利用輔助機器人幫助老化的人群，到利用他們從事農業和工業上的重複性苦工。最終益處是遠遠超過風險的。他們可以與人類一起工作，把我們的想像力與計算機的記憶、精準和速度結合起來」。

2.機器人也可以用自己的方言交流

機器人都是通過編程語言來活動的，不同的產業生產出來的機器人公司的機器人編程語言都不相同。馬斯克的OpenAI實驗室發現，在用某一種語言訓練計算機時，系統並不能分別系統與現實世界的區別，但機器人通過AI感知，可成功獲得了自己文本特徵，還可以實現機器人之間的基本交流，這些通過虛擬二維世界的自己實現語言感知的「人」還可以通過強化學習創造更深層的內部交流語言！從而可以獲得「獎勵」以便之後更順暢的完成任務！

3.會「思考」的機器人大腦

密西根州立大學的計算生物學家克里斯·阿達米博士，研究使用遺傳學的演算法對一大群執行某項任務的機器「大腦」進行數學建模。

實驗採用的任務是找出一個迷宮的出口。建模實驗的結果顯示，任務完成最出色的機器「大腦」會產生出數量最多的虛擬「後代」，這一結果意味著最聰明的機器人能夠進行「繁殖」。

研究人員讓這種對機器「大腦」進行選擇的遺傳學演算法運行了數千代，有時甚至數十萬代，並把「存活」下來的「大腦」下載到機器人上，然後讓這些機器人執行現實世界中的任務。

在這些機器人執行的各種任務中，有一項最為複雜。這項任務要求多個機器人搞清楚並記住它們走出一個房間的先後順序。隨後科學家命令這些機器人按照上述順序，或者是與此相反的順序，重新進入這個房間。

「這項任務之所以複雜，是因為這些機器人必須要能夠識別彼此的身份」，阿達米博士介紹說。在運行了這個進行選擇的遺傳學演算法之後，這些機器人似乎解決了這個難題，它們學會了利用某些動作來告訴其它機器人自己的身份。阿達米博士相信通過讓機器人「大腦」在複雜的世界中進行進化，迫使它們進行互動，是產生出有自我意識的人工智慧的最好方法。「我們相信這就是意識的肇始。」阿達米博士認為會思考的機器人非常有用，並且認為人類沒有理由害怕機器的崛起。

結語：

人們對於具有自我意識的機器人既充滿著期待，又心存恐懼。無疑，具有自我意識的機器人將在康復輔助、家庭護理等領域有廣闊的應用前景，但大量的科幻作品讓我們對於機器人意識覺醒十分敏感。

建立全面體現意識特性的評測標準、提出行之有效的計算方法以及構建意識的認知體系，在機器意識研究方面形成一套較為成熟的機器意識理論、方法和技術，方能推動機器意識學術研究安全可控的造福人類社會。

或許，正如加利福尼亞大學洛杉磯分校哲學博士瑪蒂娜.羅斯布拉特在其《虛擬人》一書中試圖證明的那樣：「思維克隆人」比「基因克隆人」具有更強的可行性，具有自我意識的機器人可能即將來到我們身邊。

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