机器人权威HodLipson：AI将赋予机器人感情和自我意识

有机器人权威之称的哥伦比亚大学工程与资料科学教授Hod Lipson，也是该校创意机器人实验室总监，一直致力于打造具自我意识、能自我复制的机器人。日前他应科技部邀请来台担任TTA奇点亚太创业竞赛评审时，发表他眼中的AI六大发展浪潮，从AI一路走来的里程碑，以及未来的可能性，Hod Lipson认为，AI将赋予机器人感情和自我意识。

第一波与第二波浪潮：从规则式AI到预测行分析

Hod Lipson先用一张图来说明大众AI印象和真正AI技术发展的转变。他认为，过去大众对AI发展的印象，可用一条线性成长（Linear）曲线来代表其发展脚步(意指：持续稳定发展），而AI技术的发展，他则认为，应该是一条指数型成长曲线（Exponential，意指爆发式成长），一开始指数型曲线的发展低于线性曲线，但随着指数型趋势逐渐向上，最终与线性成长交会，并远远超过线性成长的趋势。换句话说，在技术还未超越大众期待之前，也就是线性成长曲线和指数型成长曲线交叉之前，图中两线相交前的灰色区域。他认为，因为当时的AI技术仰赖基规则式的基础，这类规则式AI就是第一波浪潮。他说，由于规则式AI需要靠开发人员撰写大量规则，因此耗费时间和人力，“也因而持续了50年的失望”。

而第二波浪潮，则是在1990年代时兴起，基于机器学习（线性回归数学）的预测性分析（Predictive Analytics），也是大众所认为的第一代机器学习算法，借由送资料来得到预测性结果。Hod Lipson说，预测性分析至今依然受用，特别是在股市预测和销售预测方面，“但这不是未来的AI”。

第三波与第四波浪潮：从认知运算到有创造能力的机器

Hod Lipson指出，认知运算（Cognitive Computing）让电脑有史以来能够读取非结构化资料并判断其意义，比如了解文件中的关键字、相片中小猫或影片中的物体，甚至是表情判读，“不只是人类表情，还包括动物表情”。他也举Amazon Go无人商店为例，运用AI技术来执行各式各样的辨识，比如商品辨识、行为辨识等，反映出认知运算对Amazon Go来说，至关重要。

不过，Hod Lipson话锋一转，他认为，聊天机器人（Chatbot）反而是认知运算还不够发达的领域，因为目前的聊天机器人虽然能够识字，却无法真正了解人类对话的意义。

“第四波AI浪潮非常特别。”Hod Lipson说，在这波浪潮中，AI除了能解读资料，也开始能运用接收的资料来创造新点子、新资料，像是艺术、设计和音乐，而他也称这类型的AI为生成型AI（Generative AI）和有创造性的机器（Creative Machine）。Hod Lipson打趣说道，几年前他和太太去学油画，结果几个月后油画老师告诉他：“你还是把心思放在本业吧”，于是他就和自己一位学生打造出第一代绘画机器人，结合机器手臂和增强式学习的AI软件，一开始只会拿笔、随意在画布上涂抹，但经过几年不断精进，由Hod Lipson自己开发的第三代PIX 18绘画机器人，已经能够画出专业水准的作品（如下图），并赢得2017年和2018年机器人艺术竞赛。

第五波与第六波浪潮：从AI有形的化身到有感情和自我意识的机器人

Hod Lipson说，第五波浪潮掀起的是让AI拥有实体化身（Physical Embodiment），好比先前Boston Dynamics展示的机器狗，能帮同伴开关门、爬楼梯，还会认路，或是像他们研发的人形机器人，可以背重物、后空翻和跳跃。不过，Hod Lipson语重心长说，目前这些机器身躯，还不够强壮，反应也不够灵敏，比如大型机器狗被人踢一脚、跌倒后，很难像真实动物一样快速起身。他说，要打造出AI实体化身非常难，“因为这牵涉到太多学科的应用”，像是材料科学、化学和物理学等等，“但这也给了我们很多想像空间”。

而机器人实体化之后，Hod Lipson指出，第六波浪潮是，AI将赋予机器人感情（Sentient）和自我意识。其实早在2006年，他就与学生尝试开发具自我意识的机器，也就是能自我建模（Self-modeling），并于2007年一场TED演讲中，秀出这台小型、长得像拥有四条腿的机器海星。

他表示，这台机器海星只有两个感测器，用来侦测机器的倾斜情况，但它并不知道自己长什么样子，所以一开始尝试了许多随机动作，后来摸索出几套动作模型，经过尝试和优化后，选择最好的一套模型并用这个方式前进，而就算其中一只脚被破坏了，还是会用新的方式前进。

他说，高等动物透过自身的内部模型（Internal Model）来规划复杂的行为并预测其后果，而大多数机器人也采类似方式来运作，只是它们的内部模型是由工程师费力打造的。但他与学生开发的机器海星，证实了即便只有低感知能力，也能透过动作协同效应来自我建模，发展出新行为。

Hod Lipson表示，虽然这只是打造有自我意识机器人的一小步，但加上AI技术快速发展，未来将能开发具有情感和自我意识的机器人。

另外，Hod Lipson也谈到了AI伦理。他说，“AI就像一面镜子”，反映了我们的意图和作为。他接着说明，就像被很多人抨击的脸部辨识技术，虽然有侵犯隐私之嫌，但同样技术却是寻找失踪孩童的一大助力，而可能发展为攻击武器的无人机，用在农业上，却是帮助农夫照顾作物的工具。所以，AI这面镜子同时也“放大了”我们的心思和一举一动，要往好的方向还是坏的方向发展，也有赖于开发者的意图。文◎王若朴

Hod Lipson简介

为哥伦比亚大学工程与资料科学系教授，同时领导哥大创意机器人实验室，致力于开发具自我意识的机器人。去年Hod Lipson与实验室学生开发出可供机器人使用的“人造肌肉”，透过3D打印制作的软式致动器（actuator），能轻松做出推、拉、扭、转和提重物等动作。另外，他也是奇点大学讲座教授。

除了科学研究，他也出版过几本著作，包括《Fabricated: The New World of 3D printing》和《Driverless: Intelligent cars and the road ahead》等。

奇点大学简介

奇点大学于2008年成立，创办人是Google的Ray Kurzweil，而NASA也免费提供研究园区给奇点大学使用。这所大学号称是全世界最聪明的大学，提供教育课程和企业孵化器，推动科学进步和指数成长型科技。