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音频科普：-突破“预设”实现真正人机沟通——从影片《机器猛犬》看仿生机器人技术
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音频科普：-突破“预设”实现真正人机沟通——从影片《机器猛犬》看仿生机器人技术
大部分科幻电影，多以宏大叙事场景和文明史诗级主题受到热捧。而一部于2008年在美国上映的科幻电影《机器猛犬》则从另一个角度，展示了科幻电影清新、活泼的一面。该片讲述了男主人公迈尔斯与一只军用机器狗A.X.L.偶然相遇，建立感情，从而共同对抗敌人的精彩冒险故事。
《机器猛犬》里的机器狗身体器官虽然都是机械制造的，但它却有一颗真狗的心脏，在外形、行为和动作等方面非常接近于真狗。男主角和机器狗的第一次相遇即发生了正面冲突，看似强大的机器狗在追逐过程中撞坏了身体的零部件动弹不得，在男主巧妙的沟通下，原本已经开启自毁程序的机器狗在最后一刻放下警惕把修复程序发到了他的手机上。
那么，在现实生活中，人能否与机器人实现如电影中那样的沟通呢？
如果仔细观察，我们不难发现，应用了AI技术的机器人已经走进了我们的生活：儿童陪伴机器人、智慧导览机器人、自动送货机器人等多种类型的机器人已并不罕见。但是客观来看，目前大多数机器人的智能化水平并不高，与真正实现与人类无障碍沟通还有一段差距。
现有技术下，智能机器人与人类的交流往往通过预设来完成，应用场所会决定交流的内容，比如，车站的智能机器人能够回答车次、路线、时间等与交通相关的内容，但如果向它提问如何炒一盘鱼香肉丝，显然不在它的预设范围，也就无法回答了。
由于受到技术处理能力的限制，智能机器人在语义分析、场景匹配、上下文关联、情感交互等方面的障碍在短时间内仍然难以突破。
影片中，机器狗通过与男主角眼神的交流，便感受到他的情感，领悟其想法并给予回应。也许在未来一段时间里，这样的情景仍然只能出现在科幻故事里。
随着影片的推进，男女主角通过机器狗在涂鸦墙投射的一段视频，了解到这只“狗”原本是一条应该在战争中使用的仿生机器战犬。“仿生”这一关键的技术名词也成为整部电影十分重要的科学亮点。
仿生学是近年来发展起来的工程技术与生物科学相结合的交叉学科，试图在技术方面模仿动物和植物在自然界中的功。仿生机器人就是仿生技术的重要应用。目前，常见的仿生机器人主要包括地面仿生机器人、水下仿生机器人和空中仿生机器人三大类。其中，地面仿生机器人的研制相对最为成熟，包括四足、两足类人形、蛇形等多种形态，它们已经在战场侦察、探索未知天体、恶劣环境作业等方面起到了不可或缺的作用。影片中的机器狗就属于这个类别。水下仿生机器人主要是仿生机器鱼，简单来说，就是参照鱼类游动的原理利用机械电子元器件或智能材料实现水下推进的一种仿生机器人。而空中仿生机器人也就是能飞的仿生机器人，它们的种类繁多，模仿的动物也是五花八门，比如，机器蝙蝠、机器蜻蜓、机器海鸥。
影片中的机器狗跑、跳、翻、滚样样精通，在男主一次次的闯关冒险中提供了重要帮助。那么，在现实生活中有没有类似的仿生机器人呢？由我国科学家发明的一种被称为“几何机器人”的仿生机器人与影片中的机器狗可谓异曲同工。这种特殊的机器人的外形具有典型的几何特征，比如，三角形、四边形或者立方体等，奇特之处在于，它们的形状可以发生改变，以实现滚动、步行、爬行等多种移动模式。几何作为几何机器人的基部元素，衍生出了复杂的逻辑，不同形状组成的机械装置实现了各种形态的自由切换，并且在切换过程中完成了移动。因其具有强大变形与越障能力，预期用于现有机器人难以通过的极端复杂障碍环境，包括民用抢险救援严重破坏路面、军事野外作战动态变化地形，以及星球深度探测未知复杂表面。
冰冷的机械，有序的程序，情感互通的狗，三者的意外相遇，碰撞出了《机器猛犬》这部青少年科幻电影。电影内外，机器人都是现在乃至未来很长一段时间的热门话题。在人工智能技术发展已经进入快速轨道的今天，我们是否需要重新思考：未来社会，人类与机器人到底应该如何共处？
（作者：陈春全 《中国纤检》杂志社 编辑）
（本文转载自：《科普时报》2020-6-26（第2版）“媒眼看世界”栏目）
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大部分科幻电影，多以宏大叙事场景和文明史诗级主题受到热捧。而一部于2008年在美国上映的科幻电影《机器猛犬》则从另一个角度，展示了科幻电影清新、活泼的一面。该片讲述了男主人公迈尔斯与一只军用机器狗A.X.L.偶然相遇，建立感情，从而共同对抗敌人的精彩冒险故事。
《机器猛犬》里的机器狗身体器官虽然都是机械制造的，但它却有一颗真狗的心脏，在外形、行为和动作等方面非常接近于真狗。男主角和机器狗的第一次相遇即发生了正面冲突，看似强大的机器狗在追逐过程中撞坏了身体的零部件动弹不得，在男主巧妙的沟通下，原本已经开启自毁程序的机器狗在最后一刻放下警惕把修复程序发到了他的手机上。
那么，在现实生活中，人能否与机器人实现如电影中那样的沟通呢？
如果仔细观察，我们不难发现，应用了AI技术的机器人已经走进了我们的生活：儿童陪伴机器人、智慧导览机器人、自动送货机器人等多种类型的机器人已并不罕见。但是客观来看，目前大多数机器人的智能化水平并不高，与真正实现与人类无障碍沟通还有一段差距。
现有技术下，智能机器人与人类的交流往往通过预设来完成，应用场所会决定交流的内容，比如，车站的智能机器人能够回答车次、路线、时间等与交通相关的内容，但如果向它提问如何炒一盘鱼香肉丝，显然不在它的预设范围，也就无法回答了。
由于受到技术处理能力的限制，智能机器人在语义分析、场景匹配、上下文关联、情感交互等方面的障碍在短时间内仍然难以突破。
影片中，机器狗通过与男主角眼神的交流，便感受到他的情感，领悟其想法并给予回应。也许在未来一段时间里，这样的情景仍然只能出现在科幻故事里。
随着影片的推进，男女主角通过机器狗在涂鸦墙投射的一段视频，了解到这只“狗”原本是一条应该在战争中使用的仿生机器战犬。“仿生”这一关键的技术名词也成为整部电影十分重要的科学亮点。
仿生学是近年来发展起来的工程技术与生物科学相结合的交叉学科，试图在技术方面模仿动物和植物在自然界中的功。仿生机器人就是仿生技术的重要应用。目前，常见的仿生机器人主要包括地面仿生机器人、水下仿生机器人和空中仿生机器人三大类。其中，地面仿生机器人的研制相对最为成熟，包括四足、两足类人形、蛇形等多种形态，它们已经在战场侦察、探索未知天体、恶劣环境作业等方面起到了不可或缺的作用。影片中的机器狗就属于这个类别。水下仿生机器人主要是仿生机器鱼，简单来说，就是参照鱼类游动的原理利用机械电子元器件或智能材料实现水下推进的一种仿生机器人。而空中仿生机器人也就是能飞的仿生机器人，它们的种类繁多，模仿的动物也是五花八门，比如，机器蝙蝠、机器蜻蜓、机器海鸥。
影片中的机器狗跑、跳、翻、滚样样精通，在男主一次次的闯关冒险中提供了重要帮助。那么，在现实生活中有没有类似的仿生机器人呢？由我国科学家发明的一种被称为“几何机器人”的仿生机器人与影片中的机器狗可谓异曲同工。这种特殊的机器人的外形具有典型的几何特征，比如，三角形、四边形或者立方体等，奇特之处在于，它们的形状可以发生改变，以实现滚动、步行、爬行等多种移动模式。几何作为几何机器人的基部元素，衍生出了复杂的逻辑，不同形状组成的机械装置实现了各种形态的自由切换，并且在切换过程中完成了移动。因其具有强大变形与越障能力，预期用于现有机器人难以通过的极端复杂障碍环境，包括民用抢险救援严重破坏路面、军事野外作战动态变化地形，以及星球深度探测未知复杂表面。
冰冷的机械，有序的程序，情感互通的狗，三者的意外相遇，碰撞出了《机器猛犬》这部青少年科幻电影。电影内外，机器人都是现在乃至未来很长一段时间的热门话题。在人工智能技术发展已经进入快速轨道的今天，我们是否需要重新思考：未来社会，人类与机器人到底应该如何共处？
（作者：陈春全 《中国纤检》杂志社 编辑）
（本文转载自：《科普时报》2020-6-26（第2版）“媒眼看世界”栏目）
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