2020年12月27日 星期日

AI ROBOT (智能機械人)

 


        自16世紀,人們從人體構造中得到啟發,逐漸發明了可以巧妙地自動運作的機械裝置。在工業革命的年代,人們更開始利用機械裝置,取代人力完成不斷重覆的動作,奠定了機械人發展的基礎。科技發展日新月異,模仿人類動作的機械人在數百年間應運而生,它們除了在工業上大派用場之外,還成為科幻電影裏的主角。近年機械人的發展更趨人性化,面部會有表情,懂得以雙腳步行、跳躍、甚至翻筋斗,又會用眼睛環顧四周,分析周圍的環境。而最新的發展更運用人工智能技術,讓它們可以像我們一樣能夠思考、學習和作出反應。

  「能夠感測及操控環境,並可自主執行任務的智能機械載體,可稱之為機械人。」專家為機械人如是定義。16世紀以來,人類活動的轉變,令機械隨時代變換面貌,如今機械人走進了我們的生活。

  近日,倫敦科學博物館的機械人全球巡展抵至香港科學館,透過逾百組展品,講述在500年之間,簡單的機械裝置如何發展成機械人的故事。展廳入口牆上的機械嬰兒便令觀眾印象深刻,每個細節都頗為逼真,同時,身後連接着的複雜機制又明確無誤地表示它是機械。

  人與機械的迷思

  機械人「祖先」在16世紀誕生。那時的不少自動機械裝置已有高度精密的結構:具活動關節的人體模型,製造者將身體以鐵質部件、鉚釘和螺絲表現,可見機械逐漸成為人們表達想法的工具;比手指還細的機械蜘蛛,設計精緻。

  18世紀末興起的工業革命,令人類的生產與製造方式逐漸由手工藝轉為機械化生產,工人要配合工廠機器不斷工作。機械人展覽中以「服從」為此段歷史命名,不難看出該時期人類與機械之間的特殊關係。

  是藝術也是科學

  機械人學的下一個里程始於「robot」(機械人)一詞的誕生。它於1920年出現在捷克科幻舞台劇《R.U.R.》(羅素姆的萬能機械人),用來代表由有機合成物製造的人造人。隨着該劇成名「robot」對科幻文學開始產生深遠影響,機械人的形象在20世紀大眾文化中流行,興起眾多機械人主題電影和玩具機械人。

  巨大且身體比例與人類相似的鐵皮人,是那時的經典代表,比如1957年製造的類人型機械人Cygan。在能夠以傳感器、物料及電腦計算技術來平衡身體之前,機械人通常擁有巨大的雙腳或底座,來保持平衡。

  與機械人對視

  20世紀以來,實驗室裏的機械人的發展一日千里。1940年代末,第一部能自主地對刺激做出不同反應的龜狀機械人誕生,令機械人正式跨入仿生和自主的領域。

  羅博的開源軟件仿生人Rosa身形高大,透過配置的攝像頭,可做與人類相似的動作。除了模擬人體結構,有些機械人如Inkha會嘗試模仿人類的表情動作,進行非語言溝通。目光注視是人類溝通時表現專注的方式,Inkha可在與人類互動時注視對方,它曾任倫敦國王學院的機械接待員。

  成為人類的朋友

  隨着21世紀首批「社交機械人」衝出實驗室,它們也走進了我們的生活。可即時模仿人類表情的Zeno,常用於有不同教育需求的兒童,進行學習活動和治療;新一代社交機械人Pepper是一種個人化和情感化的機械人,它被設計成人類的朋友,強調與人有直覺的互動。香港科學館特備展覽廳入口處的Pepper,則經機械人專家改造,識聽、識講廣東話。

  人形大小的機械演員Robo Thespian,誕生於2016年的英國,除了演出電影與電視劇外,它還主持過婚禮,做過棟篤笑。它是個「天生」的演員,甚至似乎有情感。配備有攝像頭、深度感知和面部識別功能,它能夠對觀眾做出反應,並調整它的台詞。

  AI藝術家

  藝術家的創意可被機械複製嗎?現今不少人探索人工智能的藝術創作潛力,出現了AI指揮家、AI樂曲、AI畫等。香港首位「人工智能藝術家」AI Gemini,便能創作中國傳統水墨畫,畫作曾在香港、倫敦等地展出,有的還被藏家收入囊中。Gemini是一隻人工智能機械臂,由香港多媒體藝術家黃宏達歷經3年研創而成。

  觀察Gemini蘸墨、點彩,其作畫的動作實不比人來得自然流暢,畫出的作品卻令人難辨「真假」。人學畫多先臨摹,而黃宏達認為,「我希望它模仿的不是人的作品、而是人的經驗:畫家時常遊山玩水,再將所見畫出來。」他繼而稱:「對機械人來說,經驗就是data(數據)。山水形成其實都遵循物理法則,我將地形、降水、溫度等化為數據,Gemini再根據當下環境創作,比如用水,它會在雨天用多啲、晴天用少啲。」

 


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