12月19日消息，據(jù)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志報(bào)道，在此前的11月12日，一段名叫“殺戮機(jī)器人”（Slaughterbots）的視頻被上傳到了YouTube。視頻傳達(dá)了加州大學(xué)伯克利分校人工智能教授斯圖爾特·拉塞爾（Stuart Russell）對(duì)技術(shù)的擔(dān)憂，其背后的出資方是星光熠熠的“生命未來(lái)研究所”（FLI），其成員包括伊隆·馬斯克、史蒂芬·霍金以及英國(guó)皇家學(xué)會(huì)天文學(xué)家馬丁·里斯。視頻展示了在不久的將來(lái)，配備面部識(shí)別系統(tǒng)的微型無(wú)人機(jī)裝配炸藥，成為恐怖的“AI殺手”，能夠鎖定并殺死目標(biāo)或者攻擊特定人群（比如穿著制服的人）。在視頻中的一個(gè)場(chǎng)景中，無(wú)人機(jī)群協(xié)同作戰(zhàn)，入侵一棟大樓：一個(gè)打頭的無(wú)人機(jī)在墻上炸開一個(gè)洞，讓機(jī)群得以涌入建筑內(nèi)部。
目前來(lái)看，“殺戮機(jī)器人”尚未成為現(xiàn)實(shí)，但拉塞爾讓人們警醒的是，它們遲早有一日會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。世界各地的軍事實(shí)驗(yàn)室都在忙著研發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)用途的小型自動(dòng)機(jī)器人，其中既有常規(guī)的，也有非常規(guī)的。位于美國(guó)馬里蘭州的美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室在過(guò)去十年間一直在進(jìn)行微型自主系統(tǒng)與技術(shù)（MAST）的研究。今年早些時(shí)候新啟動(dòng)的名為“分布式協(xié)同智能系統(tǒng)與技術(shù)”（DCIST）的項(xiàng)目正大跨步地將設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。
MAST項(xiàng)目始于2008年，那時(shí)候“一架掌上間諜無(wú)人機(jī)”還是停留在科幻小說(shuō)中的概念。如今這種無(wú)人機(jī)已是司空見慣。除了基礎(chǔ)的無(wú)人偵察機(jī)，MAST還研發(fā)出了微型戰(zhàn)場(chǎng)偵察兵，可以在士兵前方跳躍或爬行，代替人完成地面?zhèn)刹?。而DCIST的目標(biāo)則更進(jìn)一步，希望讓這些微型機(jī)器學(xué)會(huì)溝通和合作，最終——如果項(xiàng)目研究成功的話——實(shí)現(xiàn)機(jī)群協(xié)調(diào)行動(dòng)來(lái)共同執(zhí)行某個(gè)任務(wù)。
能爬，能飛，還能跳
目前，盡管制造出了形態(tài)各異的軍事機(jī)器人，美國(guó)國(guó)防部仍然致力于將機(jī)器的行動(dòng)限制在人類控制之下，最終觸發(fā)板機(jī)的權(quán)利歸屬人類而非由機(jī)器自主決定。同F(xiàn)LI一樣，五角大樓同樣為“殺戮機(jī)器人”的概念所震驚。技術(shù)總有難以遏制的擴(kuò)散性，七十年前人類研制出了原子彈，在看到這種武器駭人威力后，世界各國(guó)爭(zhēng)相效仿。就算美國(guó)管住自己不去制造殺戮機(jī)器，一旦相關(guān)科技成熟，難保其他國(guó)家或組織不去制造。
現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)（polycopters）可視為直升機(jī)（helicopter）的變體，通常是小巧的機(jī)身上配備四到六個(gè)旋翼。一些MAST的研究員認(rèn)為他們找到了更好的設(shè)計(jì)方案。
他們提出滾翼飛行器（cyclocopter）設(shè)計(jì)。通俗講就像是將輪船的滾輪槳應(yīng)用到無(wú)人機(jī)上。雖然滾翼飛行器的理念早已有之，但由于這種結(jié)構(gòu)對(duì)材質(zhì)的堅(jiān)固程度和重量要求較高，相關(guān)設(shè)計(jì)工具直到最近才開發(fā)出來(lái)，因而一直無(wú)法得到實(shí)際應(yīng)用。如今所需要的材料和工具都已具備，相關(guān)工作正在飛速進(jìn)行。在MAST項(xiàng)目中，研究人員已經(jīng)將滾翼飛行器從重達(dá)半公斤的龐然大物精簡(jiǎn)成重量不足30克的微型飛行器。新機(jī)器性能與小巧兼具，在各種方面都完勝傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)。
與傳統(tǒng)飛行器相比，滾翼飛行器使用到的空氣動(dòng)力學(xué)原理與昆蟲飛行更加相似，通過(guò)將氣流攪入氣旋而非通過(guò)旋翼產(chǎn)生升力。這一飛行方式的變化對(duì)小型飛行器而言意義重大。渦旋效應(yīng)隨著飛行器體積的縮小而增大，傳統(tǒng)飛行器與此正好相反。傳統(tǒng)飛行器是約大越穩(wěn)定，滾翼飛行器則是體積越小越好。
滾翼飛行器飛行起來(lái)噪音很小。得克薩斯州A&M飛行實(shí)驗(yàn)室的莫比爾·本尼迪克特（Moble Benedict）是滾翼飛行器項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者之一，他注意到與旋翼無(wú)人機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪音相比，滾翼飛行器的槳葉速度轉(zhuǎn)速要低很多，這使得滾翼設(shè)計(jì)成為間諜無(wú)人機(jī)的理想之選。同時(shí)滾翼飛行器還有更好的機(jī)動(dòng)性，具備更強(qiáng)的抗風(fēng)能力。
本尼迪克特博士預(yù)計(jì)，滾翼飛行器有望在兩年后量產(chǎn)。到時(shí)候滾翼飛行器可能會(huì)在許多方面找到用武之地，而不僅僅是軍事用途。除了滾翼飛行器，MAST還在研究其他多種黑科技，其中就包括能夠單腿跳躍的機(jī)器人。
其中最先進(jìn)的代表當(dāng)屬一款名為“Salto”的機(jī)器人，這款產(chǎn)品由加州大學(xué)伯克利分校仿生微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)而成。Salto體重98克，單足支撐的身體上有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的側(cè)臂。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)讓它擁有出色的平衡能力，能夠在不平坦的表面上跳躍，爬樓梯也不在話下。
Salto跳躍的速度（幾乎達(dá)到每秒2米）對(duì)其支撐腿提出巨大要求。開發(fā)團(tuán)隊(duì)中的電氣工程師羅恩·菲林（Ron Fearing）說(shuō)道：“試想一只僅靠一條腿實(shí)現(xiàn)高速奔跑的獵豹，腿落地的時(shí)間再減半。”與滾翼飛行器一樣，這項(xiàng)技術(shù)的成功打造也得益于材料學(xué)和計(jì)算機(jī)算法的突破。
據(jù)菲林博士講，Salto這類機(jī)器人比無(wú)人機(jī)更加安靜，而且能夠在狹窄的空間里操作。在狹窄的環(huán)境中無(wú)人機(jī)一般會(huì)受到墻壁反射的氣流的干擾而無(wú)法正常工作。Salto在車輪望而卻步的崎嶇地形上——比如倒塌后的建筑物——仍能跳躍自如。目前Salto尚不完美，落地動(dòng)作仍需完善。菲林博士用松鼠在樹枝間跳躍來(lái)形容Salto的跳躍機(jī)制，跳到下一個(gè)樹枝并非目的，還要有能力穩(wěn)穩(wěn)站在那兒。這個(gè)問(wèn)題有望在未來(lái)一兩年內(nèi)被攻克，到時(shí)我們可以期望看到這種跳躍機(jī)器人被應(yīng)用到履帶機(jī)器人力所不能及的場(chǎng)合。
在廢墟上跳來(lái)跳去并非Salto唯一的本領(lǐng)，它還有能力穿越狹窄的縫隙。仿生微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室效仿蟑螂的運(yùn)動(dòng)，為Salto提供了新技能。蟑螂的身體扁而平，方便它爬行從狹窄的空隙穿過(guò)，如果有必要，還能夠翻轉(zhuǎn)身體。Salto的旋臂或?qū)椭鼘?shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。
有能力進(jìn)入或倒塌或完好的建筑是一回事，在無(wú)人操控的情況下進(jìn)行自主導(dǎo)航是另一回事。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）希望通過(guò)“快速輕量自主飛行計(jì)”（FLA）開發(fā)出能夠進(jìn)入建筑物并能夠自主導(dǎo)航的高速無(wú)人機(jī)。這項(xiàng)努力已經(jīng)小有成效。今年6月份，DARPA報(bào)告稱FLA研發(fā)的旋翼飛行器已能夠?qū)崿F(xiàn)在林地和倉(cāng)庫(kù)中避障前行，并在任務(wù)完成后自動(dòng)返回出發(fā)地。
機(jī)群協(xié)同作戰(zhàn)
下一個(gè)挑戰(zhàn)——同時(shí)也是拉塞爾等人所擔(dān)憂的——是讓一群機(jī)器人連接起來(lái)，為某個(gè)共同的目標(biāo)展開高效合作。在MAST的支持下，賓夕法尼亞大學(xué)GRASP實(shí)驗(yàn)室找到了讓無(wú)人機(jī)群協(xié)調(diào)飛行而不致相撞的方法。雖然效果看上去很不錯(cuò)，但其實(shí)現(xiàn)機(jī)理與現(xiàn)實(shí)中的鳥群飛行相去甚遠(yuǎn)，鳥群是依賴各自感官搜集信息并做出行動(dòng)決策，而無(wú)人機(jī)則依賴地面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，以防止發(fā)生空中交通事故。
上述情況正在發(fā)生改變。8月份，MAST演示了三臺(tái)機(jī)器（兩臺(tái)在地面，一臺(tái)在空中）使用獨(dú)立感應(yīng)器探知環(huán)境和彼此位置，這為更大規(guī)模的機(jī)器人協(xié)作開辟了道路。
此外，演示還向我們展示了，不同種類的機(jī)器人協(xié)同工作時(shí)所可能的景象。“異質(zhì)群體控制“是一個(gè)新興學(xué)科，只在解決多種機(jī)器人協(xié)同工作時(shí)所遇到的棘手問(wèn)題。有些機(jī)器人可能小如郵票，另外一些卻可能大若吉普車，如何協(xié)調(diào)這些形態(tài)功能各異的機(jī)器人就像人力管理一樣是一門學(xué)問(wèn)。根據(jù)需要，機(jī)群需要在惡劣的環(huán)境中分解成小組搜索建筑物，并在任務(wù)完成后重新集合。
這正是DCIST項(xiàng)目的努力方向，賓夕法尼亞大學(xué)、麻省理工學(xué)院、佐治亞理工學(xué)院以及加州大學(xué)伯克利分校已經(jīng)獲得2700萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)來(lái)開展相關(guān)研究。DCIST項(xiàng)目計(jì)劃于2022年結(jié)束，屆時(shí)，“殺戮機(jī)器人”或?qū)目苹米兂涩F(xiàn)實(shí)。
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