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明日迫近,从肉体凡胎到钢铁之躯

作者:麻省理工科技评论APP
明日迫近,从肉体凡胎到钢铁之躯

你想过永生不老吗?

你想过像修复古董车一样修复你的身体吗?

又或者像钢铁侠那样用机械部件武装自己以获得超能力?

明日迫近,从肉体凡胎到钢铁之躯

忒修斯之“人”

大热美剧《爱,死亡和机器人》的第1季第10集《狩猎愉快》中,总督强行将狐狸“燕”的身体改造为钢铁躯体,以满足其扭曲的欲望,机械师梁帮助渴望复仇的“燕”重铸了狐狸身躯,让她重获自由。至此,“燕”成为彻底的赛博格——机械九尾狐。钢铁重塑后的“燕”跃向城市至高点,重新开始狩猎。

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机械九尾狐;图源:《爱,死亡和机器人》

《狩猎愉快》中“燕”由狐狸成为“机械姬”,再化身机械狐狸的境遇展示了人们对赛博格的无限畅想和技术的多种可能性。

赛博格这一术语可以追溯到1960年。当时两位美国科学家曼弗雷德·克莱因斯(Manfred Clynes)和纳坦S.克兰(Nathan S. Kline)提出了一个设想,通过机械的和医学的手段来增强人类的身体机能,以便让他们能够在太空环境中生存。他们取控制论(cybernetics)和有机体(organism)的头三个字母,将这种增强人类首次命名为赛博格(Cyborg)。

在《攻壳机动队》等影视剧中,创作者们展示了多元的赛博格未来。在人与机器共生的未来世界,从可穿戴的智能终端发展到可植入人体的电子终端,甚至人类可以通过机械部件代替身体器官。

这些科幻剧中的预言已悄然从银幕走向现实世界,现实社会中并非不存在被机械拓展了身体性能的人,人工耳蜗、义肢等在广义上都属于赛博格人类的范畴,更极致的例子则要数世界上第一位“半机械人”——英国科学家彼得·斯科特-摩根(Peter Scott-Morgan)。2017 年,彼得从医院得知自己罹患了肌萎缩侧索硬化症(ALS),俗称“渐冻症”。彼得选择成为一个“机械人”,用各种AI技术“改装”自己。手术完成1 个月后,彼得在社交网络上宣布:“彼得 2.0 已上线!作为人类的我已经死去,未来我将以‘赛博格’的身份继续活下去。”

彼得成为“赛博格”的过程耗资、耗时巨大,对现实世界中的普通人而言,其实机器早已从“大脑”到“四肢”浸入我们的生活,并重塑人类的未来。让我们来看看机器加持下的明日世界。

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“我的语言之边界,即我的世界之边界”

2050年,科技公司纷纷拿出看家本领,推出“同传帽子”“纳米机器翻译贴片”等方便人类交流的产品,它们或能读取大脑皮层的语言中枢中神经元之间的交流信号,或能实时翻译各个语种。

这些日新月异的科技成果极大地扩展了人类的语言边界。人类不仅能与其他语种的人无障碍实时对话,甚至能和猫猫狗狗交流。小语种专业成为历史,地球上已经没有外国语学校。

这些惠及人类的科技成果从21世纪起就崭露头角。2004年,时任IBM沃森杰出工程师的高玉清女士带头研发“万能翻译”(Universal Translation),该技术入选《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术”(TR10)。在采访中高女士提及“希望十年内每个人的手机中都具备万能翻译功能”。2018年这一愿景早已成为现实并取得了更具传奇色彩的进展——谷歌的一项技术“巴别鱼耳塞”(Babel-Fish Earbuds)在2018年因“展示了实时翻译的前景”入选TR10。

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黄色的小巴别鱼实现万能翻译;图源:Greatest. Idea. Ever.

在风靡一时的科幻经典《银河系漫游指南》中,你把一条黄色的巴别鱼塞到耳朵里,就可以听到实时翻译。而谷歌研发的这副耳塞可以在Pixel智能手机上通过谷歌翻译应用进行即时翻译,适用于40种语言。

在全球化日益发展的21世纪,人类在逐步破解语言障碍。过去机器翻译的进步更多得益于基于数据驱动方法和统计建模方法的使用,特别是近些年深度学习等基于表示学习的端到端方法使得机器翻译的水平达到了新高度。

在自然语言处理和人工智能的相关技术取得更多跨越之后,你将通晓一切语言,思想的碰撞没有疆界!

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人类身体的智能延展

2050年,坚持不婚不育、膝下无儿无女的小蓝开始着手准备应对老年生活。她从一家定制机器人服务的公司购买了全套服务——一个与她豆瓣书影音喜好重合度高达99%的聊天解闷机器人,一只做饭也会守家的机器猫,还少不了一个与医院时刻保持联系的医护机器人。其中小蓝最满意的是机器猫,因为这只小机器猫虽然手指短,但很灵巧,它甚至能拉出兰州牛肉面里的二细,还会做各种图案的咖啡拉花。在小蓝年轻时,机器人技术还未发展到如此惊人的程度。

当时机器人还不能像人那样,看着物体就知道如何抓住物体,它仅可以通过虚拟的试错来学会自己操纵物体,更别提拉面。2019年,OpenAI团队的“灵巧机器人”(Robot Dexterity)轰动一时,并入选《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术”。

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机器人后空翻;图源:来自波士顿动力

它使用深度强化学习逐步掌握如何在模拟环境中拧魔方,然后再用机械手真正尝试。此前由于材料特性等随机事件,虚拟环境很难模拟出现实世界中的真实情况,科研人员一般不可能将这种虚拟实验转移到现实世界中。OpenAI团队通过在虚拟训练中添加随机性来解决这个问题,让机器人学习应对随机事件,以期让机器人掌握真正仓库或工厂作业中所需的高级灵巧性。机器正在通过自我学习学会应对这个现实世界,从而它们可以胜任更多的任务。

机器对人体的模拟远不止于四肢。新一代智能机器人正在从研究实验室和初创企业中涌现出来,它们利用了最近科学和技术发展的独特结合。现在,类脑学习算法允许机器学习与人类能力相当、有时甚至超过人类能力的技能,它们的发展得到了政府和企业前所未有的投资的大力支持。

在材料科学加持之下,如今的机器人的金属部件被柔性材料所取代,这些柔性材料不仅可以作为支架,还集成了传感和驱动功能,类似于具有传感器、神经和肌肉的生物组织,重新定义了生物和人工之间的界限。

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会杂技的MIT机器人Atlas;图片拍摄者:韦布·查普尔(Webb Chappell)

神经科学家和生物工程师开始探索从大脑的神经系统,并从中得到启发,为新一代的脑接口机器人铺平道路。它们可以帮助、取代或增强人类,就好像它们是我们身体的自然延伸。

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重磅推荐

机器人产业蓬勃发展,极大地改变着人类生产和生活方式。到2020年底,工厂中有300多万工业机器人投入使用,从物流到监控,从外科手术到农业。无人机监控农田并指导收割,轮式机器人在大型仓库里日夜搬运货物,而大型机器人则在自动化港口的货船上装卸集装箱。2020年,人们购买了超过1900万台机器人用于家庭和个人,例如吸尘器或割草机。此外,机器人甚至在火星上漫游、钻探和飞行。

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协助作画的机器人,插图作者乔希·科克伦(Josh Cochran);图源:《麻省理工科技评论》

在《麻省理工科技评论》过去20 年所收录的“全球十大突破性技术”里,机器人相关的技术多次出现。其中,“机器人设计”这一项技术在2001年就被评为“全球十大突破性技术”之一,之后,“蓝领机器人”(2013年)、聪敏机器人(2014 年)、知识分享型机器人(2016年)、灵巧机器人(2019年)也先后入选。

《科技之巅(20 周年珍藏版):全球突破性技术创新与未来趋势》一书中梳理了机器人相关的突破性技术,并邀请知名学者对相关技术作深度解读。

正如清华大学交叉信息研究院助理教授许华哲所说:“如今的人工智能算法帮助机器人完成了一个又一个之前只有人类才能完成的多步骤、非规则的任务,机器人再也不单单是流水线上只会做单一指定动作的机械臂了,这不仅模糊了人工智能和机器人的边界,同时进一步解放了生产力,将人类从高危、重复的劳动中解脱出来。”

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参考文献

[1]肖桐 ,朱靖波.机器翻译:基础与模型[M]. 北京:电子工业出版社, 2021.

[2] 夏云轩,王焕超. 赛博格简史:你愿意改造身体,获得超能力吗?[EB/OL].(2020-08-15)[2022-11-18]. https://tisi.org/24382.