正文

快速、廉價(jià)、失控

失控 作者:(美)凱文·凱利


  

 

“快速、廉價(jià)、失控”的口號(hào)最早出現(xiàn)在會(huì)展中工程師的胸牌上,后來羅德尼?布魯克斯將之用于自己那篇引起轟動(dòng)的論文的標(biāo)題中。新的邏輯帶來對(duì)機(jī)器全然不同的新視角。移動(dòng)機(jī)器人群體中并沒有控制中心。他們分散在時(shí)空里,正如一個(gè)民族穿越了歷史和大陸。大量地制造這些機(jī)器人吧,別把它們看得過于珍貴。

羅德尼?布魯克斯在澳大利亞長大成人。和別的男孩一樣,他喜歡讀科幻小說,喜歡做玩具機(jī)器人。他養(yǎng)成了反過來看事物的習(xí)慣,總是愛逆習(xí)常的觀念行事。他不斷進(jìn)出全美各大頂尖機(jī)器人研發(fā)實(shí)驗(yàn)室,追尋關(guān)于機(jī)器人的奇思異想,最后接受了麻省理工學(xué)院移動(dòng)機(jī)器人研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的終身職位。

在那里,布魯克斯開展了一個(gè)雄心勃勃的研究生課題項(xiàng)目,研發(fā)更接近昆蟲而非恐龍的機(jī)器人。第一個(gè)誕生的是“阿倫”。他的頭腦保存在旁邊的臺(tái)式電腦里,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的機(jī)器人研發(fā)者都這么做,以獲得值得保存的大腦。阿倫的身體具有視覺、聽覺和觸覺,它所感知到的信號(hào)通過幾股線纜傳送到那個(gè)盛放大腦的“盒子 ”里。在這些線纜上會(huì)產(chǎn)生太多的電子背景干擾,使布魯克斯和他的團(tuán)隊(duì)倍受困擾,挫折不斷。為解決這一問題,布魯克斯換了一個(gè)又一個(gè)學(xué)生。他們查遍了各種已知的傳播介質(zhì),甚至嘗試了業(yè)余無線電、警用對(duì)講機(jī)、手機(jī)等多種替代方案,但無論哪種方案,都無法建立不受靜電干擾又能傳輸豐富多樣信號(hào)的連接。最后布魯克斯和學(xué)生們都發(fā)誓,不管必須把大腦設(shè)計(jì)得多么小,下一個(gè)項(xiàng)目非把大腦中樞整合到機(jī)器人體內(nèi)不可――這樣就再也用不著那些惹麻煩的線纜了。

因此,在制作后兩個(gè)機(jī)器人“湯姆”和“杰瑞”時(shí),他們被迫只使用非常簡(jiǎn)單的邏輯步驟以及短且簡(jiǎn)單的連接。出乎意料的是,在完成簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí),這種簡(jiǎn)陋的自帶神經(jīng)電路居然比大腦表現(xiàn)得更好。這個(gè)不大不小的收獲促使布魯克斯重新審視棄兒“阿倫”。他后來回憶道,“事實(shí)證明,阿倫的頭腦真沒起什么作用?!?/p>

這次精簡(jiǎn)讓布魯克斯嘗到了甜頭,并促使他繼續(xù)探索,看看機(jī)器人能傻到什么程度但仍能做些有用的工作。最終,他得到了一種基于反射的智能。具有這種智能的機(jī)器人不比螞蟻更聰明,但它們和螞蟻一樣能給人以啟迪。

布魯克斯的設(shè)想在一個(gè)叫“成吉思”的機(jī)巧裝置上成形。成吉思有橄欖球大小,象只蟑螂似的。布魯克斯把他的精簡(jiǎn)理念發(fā)揮到了極致。小成吉思有6條腿卻沒有一丁點(diǎn)兒可以稱為“腦”的東西。所有12個(gè)電機(jī)和21個(gè)傳感器分布在沒有中央處理器的可解耦網(wǎng)絡(luò)上。然而這12個(gè)充當(dāng)肌肉的電機(jī)和21個(gè)傳感器之間的交互作用居然產(chǎn)生了令人驚嘆的復(fù)雜性和類似生命體的行為。

成吉思的每條小細(xì)腿都在自顧自地工作,和其余的腿毫無關(guān)系。每條腿都通過自己的一組神經(jīng)元――一個(gè)微型處理器――來控制其動(dòng)作。每條腿只需管好自己!對(duì)成吉思來說,走路是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目,至少有六個(gè)小頭腦在工作。它體內(nèi)其余更微小的腦力則負(fù)責(zé)腿與腿之間的通訊。昆蟲學(xué)家說這正是螞蟻和蟑螂的解決之道――這些爬行昆蟲的足肢上的神經(jīng)元負(fù)責(zé)為該足肢進(jìn)行思考。

在機(jī)器蟑螂成吉思身上,行走通過12個(gè)馬達(dá)的集體行為而完成。每條腿上兩個(gè)馬達(dá)的起落,取決于周圍幾條腿在做什么動(dòng)作。如果他們抬起落下的次序正確的話――那么,起步!一、二、一,一、二、一!―――就“走起來”了。

這個(gè)精巧的裝置上沒有任何一部分是掌管走路的。無需借助高級(jí)的中央控制器,控制會(huì)從底層逐漸匯聚起來。布魯克斯稱之為“自底向上的控制”。自底向上的行走,自底向上的機(jī)敏。如果折斷蟑螂的一肢,它會(huì)馬上調(diào)整步態(tài)用余下的五肢爬行,一步不亂。這樣的轉(zhuǎn)換不是斷肢后重新學(xué)習(xí)來的;這是即時(shí)的自我重組。如果你弄廢了成吉思的一條腿,還能走的其余五條腿會(huì)重新編組走路,就如同蟑螂一樣,輕易地找到新的步態(tài)。


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