圖片來源: 

攝影/王若樸

有機器人權威之稱的哥倫比亞大學工程與資料科學教授Hod Lipson,也是該校創意機器人實驗室總監,一直致力於打造具自我意識、能自我複製的機器人。日前他應科技部邀請來臺擔任TTA奇點亞太創業競賽評審時,發表他眼中的AI六大發展浪潮,從AI一路走來的里程碑,以及未來的可能性,Hod Lipson認為,AI將賦予機器人感情和自我意識。

第一波與第二波浪潮:從規則式AI到預測行分析

Hod Lipson先用一張圖來說明大眾AI印象和真正AI技術發展的轉變。他表示,過去大眾對AI發展的印象,可用一條線性成長(Linear)曲線來代表其發展腳步(意指:持續穩定發展),但他認為,AI技術的發展應該是一條指數型成長曲線(Exponential,也就是爆發式成長)。一開始指數型曲線的發展低於線性曲線,但隨著指數型趨勢逐漸向上,最終與線性成長交會,並遠遠超過線性成長的趨勢。換句話說,在技術還未超越大眾期待之前,也就是線性成長曲線和指數型成長曲線交叉之前,圖中兩線相交前的灰色區域。他認為,因為當時的AI技術仰賴基規則式的基礎,這類規則式AI就是第一波浪潮。由於規則式AI需要靠開發人員撰寫大量規則,因此耗費時間和人力,「也因而持續了50年的失望」。

而第二波浪潮,則是在1990年代時興起,基於機器學習(線性回歸數學)的預測性分析(Predictive Analytics),也是大眾所認為的第一代機器學習演算法,藉由送資料來得到預測性結果。Hod Lipson說,預測性分析至今依然受用,特別是在股市預測和銷售預測方面,「但這不是未來的AI」。

第三波與第四波浪潮:從認知運算到有創造能力的機器

Hod Lipson指出,認知運算(Cognitive Computing)讓電腦有史以來能夠讀取非結構化資料並判斷其意義,比如了解文件中的關鍵字、相片中小貓或影片中的物體,甚至是表情判讀,「不只是人類表情,還包括動物表情」。他也舉Amazon Go無人商店為例,運用AI技術來執行各式各樣的辨識,比如商品辨識、行為辨識等,反映出認知運算對Amazon Go來說,至關重要。

不過,Hod Lipson話鋒一轉,他認為,聊天機器人(Chatbot)反而是認知運算還不夠發達的領域,因為目前的聊天機器人雖然能夠識字,卻無法真正了解人類對話的意義。

「第四波AI浪潮非常特別。」Hod Lipson說,在這波浪潮中,AI除了能解讀資料,也開始能運用接收的資料來創造新點子、新資料,像是藝術、設計和音樂,而他也稱這類型的AI為生成型AI(Generative AI)和有創造性的機器(Creative Machine)。Hod Lipson打趣說道,幾年前他和太太去學油畫,結果幾個月後油畫老師告訴他:「你還是把心思放在本業吧」,於是他就和自己一位學生打造出第一代繪畫機器人,結合機器手臂和增強式學習的AI軟體,一開始只會拿筆、隨意在畫布上塗抹,但經過幾年不斷精進,由Hod Lipson自己開發的第三代PIX 18繪畫機器人,已經能夠畫出專業水準的作品(如下圖),並贏得2017年和2018年機器人藝術競賽。

第五波與第六波浪潮:從AI有形的化身到有感情和自我意識的機器人

Hod Lipson說,第五波浪潮掀起的是讓AI擁有實體化身(Physical Embodiment),好比先前Boston Dynamics展示的機器狗,能幫同伴開關門、爬樓梯,還會認路,或是像他們研發的人形機器人,可以揹重物、後空翻和跳躍。不過,Hod Lipson語重心長說,目前這些機器身軀,還不夠強壯,反應也不夠靈敏,比如大型機器狗被人踢一腳、跌倒後,很難像真實動物一樣快速起身。他說,要打造出AI實體化身非常難,「因為這牽涉到太多學科的應用」,像是材料科學、化學和物理學等等,「但這也給了我們很多想像空間」。

而機器人實體化之後,Hod Lipson指出,第六波浪潮是,AI將賦予機器人感情(Sentient)和自我意識。其實早在2006年,他就與學生嘗試開發具自我意識的機器,也就是能自我建模(Self-modeling),並於2007年一場TED演講中,秀出這臺小型、長得像擁有四條腿的機器海星。

他表示,這臺機器海星只有兩個感測器,用來偵測機器的傾斜情況,但它並不知道自己長什麼樣子,所以一開始嘗試了許多隨機動作,後來摸索出幾套動作模型,經過嘗試和優化後,選擇最好的一套模型並用這個方式前進,而就算其中一隻腳被破壞了,還是會用新的方式前進。

他說,高等動物透過自身的內部模型(Internal Model)來規畫複雜的行為並預測其後果,而大多數機器人也採類似方式來運作,只是它們的內部模型是由工程師費力打造的。但他與學生開發的機器海星,證實了即便只有低感知能力,也能透過動作協同效應來自我建模,發展出新行為。

Hod Lipson表示,雖然這只是打造有自我意識機器人的一小步,但加上AI技術快速發展,未來將能開發具有情感和自我意識的機器人。

另外,Hod Lipson也談到了AI倫理。他說,「AI就像一面鏡子」,反映了我們的意圖和作為。他接著說明,就像被很多人抨擊的臉部辨識技術,雖然有侵犯隱私之嫌,但同樣技術卻是尋找失蹤孩童的一大助力,而可能發展為攻擊武器的無人機,用在農業上,卻是幫助農夫照顧作物的工具。所以,AI這面鏡子同時也「放大了」我們的心思和一舉一動,要往好的方向還是壞的方向發展,也有賴於開發者的意圖。文◎王若樸

Hod Lipson簡介

為哥倫比亞大學工程與資料科學系教授,同時領導哥大創意機器人實驗室,致力於開發具自我意識的機器人。去年Hod Lipson與實驗室學生開發出可供機器人使用的「人造肌肉」,透過3D列印製作的軟式致動器(actuator),能輕鬆做出推、拉、扭、轉和提重物等動作。另外,他也是奇點大學講座教授。

除了科學研究,他也出版過幾本著作,包括《Fabricated: The New World of 3D printing》和《Driverless: Intelligent cars and the road ahead》等。

奇點大學簡介

奇點大學於2008年成立,創辦人是Google的Ray Kurzweil,而NASA也免費提供研究園區給奇點大學使用。這所大學號稱是全世界最聰明的大學,提供教育課程和企業孵化器,推動科學進步和指數成長型科技。


Advertisement

更多 iThome相關內容