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══════════════════【立報】═══════════════════ |
| 教 育 專 題 深 入 報 導《2005-05-20》 |
| 本期內容 | |
| ◎ 建造智慧環境 日與機器人共舞 Dances With Robots | |
| ◎ 機器人足球賽 德國多特蒙德大學領先 | |
| ◎ 康乃爾大學發明可自我複製機器人 | |
| ◎ 台灣立報徵文啟事 | |
| 建造智慧環境 日與機器人共舞 Dances With Robots | |
| 策劃、編譯■於家寧 | |
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摘要 日本科學家致力於發展新一代的人型機器人，可能將徹底改變人類看待機器人的方式。 在最近一次測試中，日本科學家萩田紀博讓一名3歲的小女孩和媽媽以及機器人共處一室兩個小時。一開始，小女孩和機器人說話、玩遊戲，連機器人請小女孩抱抱他，她也很高興地答應。但是過了一會，等到她們兩個找不到新鮮事可做，小女孩就趴在地上開始打瞌睡。機器人等了一陣子，確定小女孩對他已經失去興趣，他便轉向女孩的媽媽，開始找話題聊天。 「有趣的就在這裡。」荻田說。他指向影帶上的小女孩：「你有沒有注意到她坐起來看他們在幹嘛？機器人和她的媽媽互動，讓她有點不舒服。」他憋不住嘴邊的笑意。「機器人讓她感到嫉妒。」 世界上其他地區的工程師都忙著製造能夠從事特定工作──多數都不太愉快──的機器人，像是作戰，或是在深海活動，但是日本的工程師卻著迷於設計出更有人性的機器人。過去20年以來，日本工程師一直讓日本在商用機器人的領域維持領導地位。現在他們正在開發新一代的機器人，能夠做人類的玩伴、寵物，甚至是社工。荻田說：「最終的目標是建造出一個智慧的環境，讓人和機器人在日常生活中共同生存。真正的挑戰在於製造出能夠與人溝通的機器人。」 關鍵就在解決許多技術性的問題，讓機器人變得容易相處：從了解語言、手勢，到直視他人、對人的「個人空間」的認知。日本的機器人工學家常常討論機器的「社會智力」或「共同經驗」。 新一代人型機器人最早的成員在今年日本愛知的萬國博覽會上正式亮相。參與這場從3月一直持續到9月的盛會的來賓，一進場就會受到機器接待小姐的歡迎，她會說4種語言，擁有3萬個詞彙，甚至知道該怎麼迴避心懷不軌男性的毛手毛腳。 Sony的QRIO舞蹈機器人的柔軟身段令人嘆為觀止，難怪他常常在首相小泉純一郎出訪時擔任非正式大使的工作。Toyota的Partner機器人能夠用人工的嘴唇和肺吹奏樂器，他們舉辦的音樂會吸引到大批人潮，場場爆滿。雖然這些機器人比幾年前推出的笨重傢伙要進步得多，他們仍然只是工程師心中夢想的第一稿而已。埋首實驗室的科學家正在為更加敏感聰明的新一波機器人軍團作準備。 賦予機器人觸覺是讓他們更有人性的一個重點。在京都附近的「國際電訊研究中心」（Ad-vanced Telecommunications Research Institute In-ternational, ATR）裡，荻田和他的同僚正嘗試在模型機器人身上鋪厚厚一層矽膠皮膚，裡面還裝設有無數微小的感應器。只要你拍拍機器人的背，他就會轉過身來跟你打招呼。 讓機器人理解人類的日常對話，可能是所有挑戰中最艱鉅的一項。分離字句和背景噪音，以及解析語言，是極為困難的問題。正因如此，在語言之外，科學家也試著讓機器人用其他的方式來瞭解人們在跟他們說什麼。一項頗被看好的技術，可以幫助機器人搞懂跟他們對話的人類間的關係。荻田和他的同事們把機器人設定成會注意共處一室的人們花多少時間和其他人對話，在與他們對話時，把人與人間的關係也納入考量。 瞭解各種人們用來輔助語言的表情和手勢也有幫助。其他ATR的科學家一直在努力替機器人做「小抄」，設定在機器人的程式裡，幫助他們分辨，微笑的人多半是開心的，而皺眉的人通常不是。 研究人員最後發現，克服溝通障礙最有效的辦法，就是讓機器人彼此說話。兩個機器人彼此分享「筆記」，可以結合他們各自的資訊，從而探知他們所負責的人的需求。機器人也可以從網路、PDA或是閉路電視上獲取情報。 身分識別證也是另一項潛在的資訊來源。在商展上，機器人接待員可以靠識別證來辨識訪客，並得到他們的相關資料：他們做什麼工作、從哪裡來等等。機器人接待員也可以從分散在各處的感應器，像是麥克風、測量人體生理的儀器到閉路電視，而得知他們比較會有興趣的演講，或是偏好的食物。 荻田的研究小組曾經在小學用身分識別證做過測試，別著名牌的小朋友在發現機器人會叫他們的名字時，全都吃了一驚。荻田很得意的回憶起一個6年級的學生向朋友吹噓說機器人比較喜歡他，因為那個機器人叫他名字的次數比另一個小朋友多。其他學童則跟研究人員說他們覺得機器人很可憐，因為沒有別的小孩可以跟他玩。「這也是一種人際關係，」荻田說。「這個機器人已經算是準人類了。」 強調機器人未來可以作為幫手和友伴的功能，似乎是很日本式的想法。這樣的思維可能和日本的流行文化有很密切的關係，不管是機器貓哆啦A夢或是60年代經典的原子小金剛，都被描繪成友善、對人類有貢獻的機器人。不認為人型的機器會威脅到人類的這種傾向，也可能有更深的根源，來自日本傳統的神道信仰，認為萬物有靈，不會動的物體，從茶壺到武士刀，都有靈魂，可以作為崇拜的對象。 除此之外，還有社會方面的誘因：隨著人口逐漸老化，日本人越來越希望可以靠機器人來補充國內勞力的不足。 荻田表示，政府非常鼓勵可以應用於社會上的計畫，像是發展看護或育兒的機器人，而這又很可能會加速人型機器人的研發，因為如果機器人要做社會工作，他們必須要比現在的外型看起來更像人才行。如果荻田和他的同事成功的話，這樣的未來可能比你想像的更早就會到來。（資料來源／新聞週刊） 原文?搟?搟?搟 May 9 issue - Norihiro Hagita recently put a 3-year-old girl and her mother into a room with a robot and kept them there for two hours. At first, the girl and the robot chatted and played. When the robot asked her to give him a hug, she happily com-plied. But after a time the two of them ran out of new things to do, and the little girl plopped down on the floor for a nap. The robot waited to make sure the girl had truly lost interest, then approached her mother and struck up a conversation. "Now here's the interesting part," says Hagita, pointing to the girl on videotape. "See how she sits up and watches? The robot is interacting with her mother and that's got her upset." He can't help but grin. "The robot has made her jealous." While engineers in most of the world try to make robots that perform specific and usually unpleasant tasks, from fighting wars to performing deep-sea salvage, Japanese engineers are obsessed with mak-ing the machines more human. Having put the coun-try squarely in the lead of the industrial robot mar-ket for the past two decades, they're now working on a new generation of robots that will serve as play-mates, pets and social workers. Says Hagita: "The goal is to build an intelligent environment for the symbiosis of robots and humans in everyday life. The real challenge is to come up with robots that can actually communicate with people." The key is to solve the myriad technical problems that stand in the way of making robots that are easy to live with-everything from understanding speech and gestures to making eye contact and having an awareness of a humans' "personal space." Roboti-cists in Japan talk about a machine's "social intelli-gence" or "shared experience." The first members of the new humanoid genera-tion are having a coming-out party of sorts at the World Expo in Aichi, which opened in March and runs through September. Guests are welcomed by an android female receptionist who speaks 30,000 phrases in four languages and even knows how to fend off unwelcome advances from male Homo sapiens. Sony's remarkably limber dancing robot QRIO demonstrates why he's even served as an unofficial ambas-sador for Prime Minister Junichi-ro Koizumi on some of his trips abroad. Toyota's Partner robots, which play musical instruments using artificial lips and lungs, have been drawing sellout crowds at their concerts. Although these robots are a big improvement over the clunky devices of a few years ago, they're only a first draft. Scientists working in the laboratory are readying a new army of even more sensitive machines. Giving robots a sense of touch is an important way of making them more human. At the Advanced Telecommunications Research Institute Internation-al, or ATR, near Kyoto, Hagita and his colleagues are working on outfitting a prototype robot with thick, cream-colored skin made of silicon layers em-bedded with myriad tiny sensors. When you touch the robot on the back, it turns around and greets you. Getting robots to understand real-life human speech may be the hardest job of all. Separating words from background noises and parsing language has proved to be a formidable problem. For this rea-son, scientists are trying to give robots means other than language to understand what people are telling them. One promising technology is intended to help robots figure out the relationships among their hu-man interlocutors. Hagita and his colleagues are programming robots to note how long people spend with each other in a room and to take friendships a-mong people into account when communicating with them. Understanding the variety of gestures and signs that people use to supplement language would help, too. Other ATR scientists have been drawing up crib sheets that they can program into robots to help them figure out that a smiling human is probably happy, while a frowning one usually isn't. One of the most effective ways to overcome com-munication c收集hallenges, it turns out, is to help robots talk to each other. Two humanoid robots sharing notes with each other would be able to pool information about their human charges to figure out what they want. Robots could pick up information from the Internet, PDAs or closed-circuit TVs. Wireless ID tags are another rich potential source of information. At a trade fair, a robotic receptionist could use ID tags to identify visitors and acquire in-formation about them-what sort of work they do, where they're from and so forth. It might gather ad-ditional data about the visitor from "ubiquitous sen-sors," ranging from microphones to biometric sen-sors to closed- circuit TVs-noting where they like to eat, or what talks they prefer to attend. Hagita's researchers have already used ID tags during a trial in an elementary school, where kids who had been equipped with the tags were surprised when the robots addressed them by name. Hagita gleefully recalls one sixth grader who boasted to his friend that the robot "likes me better" because the robot addressed him by name more often than the other boy. Other children told researchers that they felt sor-ry for the robot because no other children were play-ing with it. "This is also a human relationship," says Hagita. "We've developed an agent. He's already a kind of human simulation." That emphasis on the future function of robots as companions and helpers seems to be deeply Japanese. The reason may have much to do with Japanese popular culture, where robots like the car-toon cat Doraemon or the sweet 1960s, vintage As-troboy, tend to be portrayed as beneficent, friendly types. The tendency to regard lifelike machines as un-threatening may have deeper roots in Japan's animist Shinto culture, where inanimate objects-ranging from teapots to samurai swords-can have souls. There's also the social imperative: as the popula-tion ages, the Japanese are increasingly looking to-ward robots to help make up the labor shortfall. The government, says Hagita, is promoting pro-jects that have social applications, like nursing or child care. That may well give a push to the devel-opment of humanoids-for if robots are doing social work, they'll have to look and act considerably more like people than they do right now. And if Hagita and his colleagues have their way, that will happen sooner than you think. |
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| （回目錄） | |
| 機器人足球賽 德國多特蒙德大學領先 | |
| 策劃、編譯■於家寧 | |
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在喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）進行的2005年RoboCup機器人世界杯美國公開賽裡，有兩百名科學家組成的30隊前來參與，而機器狗球賽是大會5種比賽項目之一。為期3天的比賽，目標在於發展出更好的軟體，改進機器人，最終的目標是在2050年前製造出足以與人類足球隊相抗衡的機器人足球隊。 比賽場面看起來有點像是科幻片的畫面。一隻機器狗緊緊貼著邊線，搖搖擺擺的跑向球門，用鼻子頂了球一下，可惜球從球門柱上彈開，沒有得分。 這是德州大學在這場比賽最後的得分機會，結果他們還是以2比0輸給了歐洲冠軍隊──德國的多特蒙德大學（Dortmund University）。 「我們希望能讓最好的機器人和最厲害的人類對決，」喬治亞理工學院的博士班學生亞倫‧華納說，他研究的是資訊科技和人工智慧。 機器人世界杯的5項賽事中有4項是以足球為基礎發展出來的，第5項是「搜救比賽」，各隊遙控機器人在模擬的災難現場從倒塌的建築物中找出傷患。 其他4種足球賽也相當不一樣，一種是騎賽格威（Seg-way）電動滑板車的人和機器人搭檔，進行2對2的比賽。另一種比賽有5吋高的方形機器人，動作靈活， 不過最受歡迎的還是機器狗足球賽，兩隊分別有4隻Sony 愛寶狗（AIBO），都設定好電腦程式，沒有遙控裝置。 愛寶狗原先被設定為像寵物一樣反應，但是程式設計師可以加入他們自己的程式，改變牠的行為。機器狗用鼻子裡裝設的攝影機先找到球，再去追球，不用叫聲，而透過無線網路與隊友溝通，最後再努力把蘋果大小的球送進球門。另外還有一隻狗被設定為守門員。 這批3磅半重，和麵包盒一樣大小的機器人，在某些方面和真狗很像──牠們都很可愛，只要拍拍頭就會精力旺盛的到處亂跳亂抓。牠們甚至和真狗一樣會搗亂，有時無預警的衝出比賽場地外，讓程式設計師大傷腦筋。 比賽和真正的足球也很像：19呎長的球場有兩個球門，中線、中圈，對於推擠和防守犯規也有罰則──而且德國隊一樣讓人聞風喪膽。 喬治亞理工學院的華納說，德國大學比美國人把更認真看待這個比賽。喬治亞理工學院有6個學生每週花幾個小時研究機器狗的軟體，一邊還得兼顧上課作業和研究。相對的，德國人有大約20個學生一週花上20幾個小時，並且得到微軟贊助。 華納說：「在不怎麼樣的隊伍和真的很棒的隊伍間，有著天與地般的差別。」 30歲的馬西亞斯‧賀伯爾是多特蒙德大學的博士班學生，他說他和隊友華特‧尼斯提寇原本加入只當作是為期一年的計畫。「實在太有趣了，我們就這樣被黏住了。」今年是第4度參賽的賀伯爾說。 比賽結束後，4隻德國機器狗選手都擺出了好像在伸展手臂肌肉的動作──這當然也是程式設計師預先設定好的。 RoboCup給學生們一個難得的放鬆機會，除此之外，美國公開賽的主席塔克‧貝區說，機器人比賽也有實際的用途。 貝區同時也是喬治亞理工學院資訊工程的助理教授，他說，過去10年間，電池、馬達和電腦處理器的科技發展神速，主要都得歸功於筆記型電腦和手機的普及，但是在此同時，能夠有效控制所有這些組件的軟體卻尚未成熟。 「舉辦RoboCup的目的就在於刺激軟體發展，讓工程師能製造出真正有知覺的機器人。」貝區說。「足球提供非常好的測試環境。大多數人都了解這項活動，我們不用一一解釋機器人究竟想要做什麼。」 貝區說，許多美國的研究員也在替國防部工作，其中主要有兩個研究領域：一個是監視機器人，戰時可以在大軍上陣前先上前線擔任斥候的工作；還有救援機器人，可以在恐怖攻擊或天災後尋找傷亡的人。 自從1997年第一屆的RoboCup起，貝區表示，機器人學界已經有了許多進展。（資料來源／今日美國報） |
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| （回目錄） | |
| 康乃爾大學發明可自我複製機器人 | |
| 策劃、編譯■於家寧 | |
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英國科學週刊《自然》報導，美國康乃爾大學已成功發展出能夠自我複製的機器人。在未來的太空任務，預料此發明將有助於機械修復，也適於在艱難環境執行任務。 由康乃爾大學團隊發展的機器人原型，外型看來宛如小孩的玩具積木。這個原型由4個智慧型方塊組成，尚無法行走或說話。 但研究團隊指出，它證明機器可以被設計作為自我複製，有助於在艱難、不適人類活動的環境執行任務。組成機器人的4個立體方塊，每一方塊邊長10公分，由曲線切口分為兩部份，使方塊可以作出120度的扭轉。方塊中的電磁體，可自行選擇結合或分離，使4個方塊任意組合為塔狀、L型、正方體等不同形體。 每一方塊中都有小型電腦晶片，內建方塊進行各種活動的步驟。用來複製的「材料方塊」，目前仍需由人類手動置放在「餵食點」。由4個方塊組成的機器人，將自動改變姿態，取得材料方塊並進行複製。 以往自我複製的機器人只出現在科幻小說中，如今已成事實。但和生化機制的複製相比，機器自我複製技術仍停留在極原始的階段。 領導研究團隊的李普森表示，這項發表證實了機器複製的概念確實可行。美國太空總署十分關注並出資贊助此計劃，因為它有助於太空修復任務的發展。 在其他不適人類執行勤務的區域，例如戰區或損壞的核子反應爐，自我複製機器人也能夠派上用場。 （資料來源／中央社） |
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| （回目錄） | |
| 台灣立報徵文啟事 | |
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| （回目錄） | |
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