机器人如果理解了痛觉,世界会变成什么样?

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  我们常常会思考一个问题,当我们重重的击打机器人的外壳、甚至用烈火炙烤它们时,它们会感到“痛”吗?

  在电影《超能查派》里,当机器人查派还是没有思想的机械战警时,它可以直面枪林弹雨。可当它拥有了自己的思想之后,就会感到燃烧瓶砸到身上带来的痛楚,甚至会因此而感受到恐惧。

  很多时候,我们会把机器人有没有痛觉和机器人是否是“人”划上等号。不过,虽然现在的机器人距离“人”还有点遥远,但我们已经可以让它们感受到痛觉了。

  机器人也会痛?PETR的成员在哪里?

  首先,关于“机器痛觉”痛觉这件事就是一个哲学概念。剑桥大学甚至做了一部名为《Pain in the Machine》的纪录片去讲述关于机器痛觉的哲学、社会学概念。

  痛觉是一种“感觉”,要建立在“意识”之上。我们或许可以简单的把痛觉理解为神经对外界的一种反馈,可有些时候人体并没有受到触碰,却能“感受”到痛。所以,有时候痛是一种和尴尬、生气、伤心一样的负面反馈。

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  那么如果机器人真的拥有了痛觉,我们和机器人之间的关系将会怎样呢?

  我们可以联想到毁誉参半的PETA组织——善待动物组织,这个组织的一些思想几乎偏向于极端,像是一些偏激的组织成员会反对利用畜力进行劳作,认为这样会给动物造成痛苦。

  想象一下,当机器人拥有了痛觉,它们在进行一些会对自身造成损伤的工作时会感受到“皮痛”,在与外界接触时会感受到“心痛”,甚至会因为这些痛而产生抗拒工作的情绪,这时人类真的能够忽略机器人的痛楚,强行驱使它们去工作吗?或许也会出现一个PETR组织——People for the Ethical Treatment of Robots善待机器人组织。

  当然,现在考虑机器人人道有点杞人忧天了。想要让机器人获得认知痛苦的能力,难度无异于重新开发出一种“机械大脑”,目前相关的研究都还停留在实验室当中。

  让机器人痛苦到底有什么用?

  也就是说,让机器人产生痛觉这件事情是毫无价值的了?

  我们或许可以从人类与痛觉之间的关系来看。对于人类来说,痛觉,尤其是生理上的痛觉,其实是一种自我保护机制。比如我们会觉得发霉的东西又酸又臭无法入口,其实是在进化中形成的一种保护机制,为了防止误食对身体有害的发霉食品,所以大脑告诉我们“这个味道很讨厌”。

  痛觉也是一样,它提醒着我们时刻关注身体内外的状况,以免不知道自己生病或者深陷危险。对于机器人来说,这种自我保护机制也是很重要的。

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  举个例子,全地形机器人可以走过各种高坡低谷,但一些角度过于大的地形也会对机器人造成损伤。想要避免这些损伤,就可以给机器人设定一个阈值,传感器观察到超过这个阈值的夹角,就可以想办法以其他形式通过地形。

  理解痛觉,也能帮助机器人更好的服务人类,如果把机器人的感官灵敏度调整的和人接近,机器人和人交互时同样能感受到人一样的痛觉——力的作用是相互的。这样机器人在服务人的时候,就不太容易出现因为过于用力而伤害到人的情况。

  那么,我们是如何让机器人感受到“痛”的呢?

  其实强化学习的训练就是一种典型的“鞭笞训练法”。强化学习是通过某一环境下智能体的自主动作,人为再加上反馈来不断鼓励、纠正智能体的行为,直到智能体自我迭代成我们需要的样子。其中反馈分为正面反馈和负面反馈,当智能体接近我们想要的目标时,给予正面反馈,反之则给予负面反馈。这两种不同的反馈对于机器人来说,就是痛感和快感。

  这么想想,人类的进化过程仿佛就是以生存繁衍为终极目标的强化学习过程。我们会从性行为中感受到快感,会从割破皮肤中感受痛苦,或许就是某个程序员在用不同的反馈告诉我们,多生娃、少作死。

  神奇的KUBA机械手臂,会痛,还会找“妈妈”

  说了这么多,那些拥有痛觉的机器人究竟在哪呢?

  有关机器人痛觉项目最著名的产品,应该就是来自德国汉诺威大学的“人工机器人神经系统”。

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  “人工机器人神经系统”是一种仿生机器人控制系统,研发灵感就来自于人类因疼痛而产生的自我保护机制。研究人员把系统做成了一种名为“生物触觉指尖”的传感器搭载到了KUBA的机械手臂上,在人工机器人神经系统的控制下,传感器可以将触碰到的压力和温度转化为“痛感”,并将痛感分为了几个级别,当轻微疼痛出现时,机器人应该尽可能避免痛感,或者继续忍受着完成任务。

  如果出现了中度疼痛,机器人会快速收回手臂,要是出现了可能对自身造成损伤的剧烈疼痛,机器人在收回手臂后会向人类发出求助信号,就像孩子在摔跤后会哭着找妈妈一样,并且切换到额外的阻尼重力补偿来消散压力带来负面影响。

  别看仅仅是简单的三种分级和对应的解决方式,对于KUBA这类工业机器人来说,这一个简单的设定可以在提高无人化的基础上保持机械原有的损耗率。

  除了德国,中国华中大学也有研究团队正在研究一种“人造皮肤”,这种可以应用到机器人身上的皮肤和人类皮肤一样,不仅能感受到压力,还能感受到压力带来的负面反馈。人造皮肤所用的材料可以发射出电信号,直接反馈到系统中。

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  总的来说,机器人想要实现感受痛觉、并通过痛觉实现其他功能,首先要增加更多的传感器。其实机器人身上传感器越来越多本来就是一个显著的趋势,就像我们最常应用的手机,这几年陆续的多了陀螺仪、双摄像头、红外深度传感器等等多种传感装置。

  其实人类自己也和机器人一样,很少思考天为什么是蓝的、流血了为什么会痛,只是感受到来自各个传感器的“感觉”,驱使着自己行动。

  要修心,还要耳清目明。这一点,人和机器人都一样。

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