从RoboEarth看机器人互联网和机器进化

1.RoboEarth的启发

不久前，欧盟资助四年的RoboEarth项目由荷兰埃因霍恩大学的科学家发布，四个机器人在模拟医院的环境中相互协作来照顾病人，它们通过与云端服务器的交互来进行信息共享和互相学习。例如，一个机器人可以对医院房间进行扫描并将完成的地图上传至RoboEarth，而另外一个对这个房间完全不了解的机器人就可以通过访问云端的这张地图来找到房间中一杯水，而不需要再进行额外的搜索。按照相同的原理，类似于打开药盒式的任务解决方式也可以通过RoboEarth进行分享，其他机器人不需要重新编程就能打开特定的盒子，即使这些机器人基于不同的模型。

RoboEarth项目开始于2011年初，埃因霍温大学、苏黎世联邦理工学院、慕尼黑工业大学、萨拉戈萨大学、斯图加特大学和飞利浦公司的35位科学家启动了这项为期四年的研究计划。试图让机器人共享信息并存储它们的发现，帮助机器人建立起自己的互联网和维基百科。当机器人执行任务时，它们能下载数据并寻求其他机器人的帮助，以便更好的适应新环境。执行该计划的研究人员希望该研究可以给机器人装备人类创造出来的、不断丰富的知识库，让机器人更好的为人类服务，这些机器人的主要应用领域是护理老人及病人。

RoboEarth的云端架构为机器人提供了一个向云端传输信息并获得反馈的闭环。RoboEarth的联网数据库接收机器人采集的信息，并通过机器可读的格式进行存储。存储在RoboEarth底层的信息包括软件组件、导航地图（例如，物体定位、世界模型）、任务知识（例如，行动方法、操作策略）以及模式识别模型（例如，图像识别、物体识别）。RoboEarth云端引擎提供强大的计算能力，每个机器人通过云端使用，因此，它们自身不用再额外装载繁重的计算功能。云端引擎的计算环境具备海量带宽，使机器人可以非常迅捷的从RoboEarth分享和获取信息。

RoboEarth如期发布的阶段性成果让我们兴奋不已，这为机器人在深度学习、认知形成和行为操作等方面的发展打下了基础。我们有理由相信RoboEarth绝不会就此止步，虽然目前的机器人只是具备一些基础功能，处理一些简单任务，但RoboEarth接下来势必将促使机器人之间进行更加深层次的信息共享以及更复杂行为的学习。总之，RoboEarth在深度学习领域给我们带来的启发和灵感要远远大于他们目前所提供的功能。

2.机器人的互联网和认知盈余

从本质来讲，RoboEarth为机器人提供了一个巨大的网络和数据库来帮助其共享信息，并互相学习各自的行为、技能和环境，以达到一种经验共享、互相学习的理想状态。RoboEarth之于机器人就是互联网之于我们。互联网为我们提供了一个效率最高（截止目前为止）的信息传递和交互工具，每个人都可以将自己的认知盈余通过互联网与其他人共享，我们每个人也在时刻通过接收别人上传到互联网的各种技能、经验和知识来不断学习。我们阅读文章、图片和视频等高质量素材来提升自己，我们通过社区来解答难题并学习技能，这说到底都是信息的共享和交换。就像印刷术的发明和书籍的出现，将原本只能口口相传的知识带到了更容易传播的书本上，使更多的人更加高效的获取信息和学习，而互联网是将这一方式提升到了极致。

虽然互联网带来了高效的信息共享方式，但说到底也仅仅是被我们所使用的一种工具，达到的效果和效率因人而异。同样是写作者发布一篇文章，或者是一部教学视频，不同的受众从中汲取的知识也会大不相同，学习的效果也因此出现较大差异，一些人眼中有价值的信号可能成为另一部分人眼中干扰的噪音，对于人类来说，互联网的信息传播依然是一种受摩擦力限制的非理想状态，能量消耗不可避免。

而对于机器人来说完全不存在这个问题，因为它们拥有共同的灵魂——代码。当云端的RoboEarth设定统一的信息格式之后，所有信息对于接入的机器人来说是完全没有差异的。一个机器人将所获得的技能上传到云端，其他机器人就可以通过下载完全掌握该项技能，且熟练程度与最初的贡献者丝毫不会发生偏离。对机器人而言，所有的信息、知识和技能在传递过程中绝不会出现干扰和衰变，所见即所得。所以在RoboEarth这部为机器人量身定做的“维基百科”上，机器人可以在一种理想状态下进行信息共享、加工和获取。

2006年科技记者Jeff Howe创造了“众包”概念，互联网将超类似于维基百科式的大规模、开放性的项目分配给用户，用户贡献自己的专长、时间去完成并更新该项目。但个体本身的局限性与个体之间的差异性造成了在任务执行中势必会出现学习成本和沟通成本，无法达到完美的协作模式。但RoboEarth下的机器人却可以凭借他们共同的本质和完美的信息传输方式将众包和认知盈余诠释到极致。做个比喻，互联网带给我们的信息传输方式就像Elon Musk的超级高铁，虽然速度远超我们的想象力但依然存在限制和能量损耗，而机器人的互联网RoboEarth就像是打通地球内部的重力火车，借助自然界最简单、最原始的能量达到理想状态。

人类将自身与机器划清界限的最重要标准就是我们具有独立的意识和情感，但也恰恰是因为每个人在这些方面的差异，所以我们在信息共享和传递上才会出现误差。反而是被我们认为低级的、同质化、功能化的机器人在这方面有着天然优势，单从效率和结果来讲，它们在这方面远超过我们，他们的互联网才是完全透明。

3.机器人互联网的明天

1)黑客攻击

任何由人类研发出来的技术产品都无法摆脱被破解和攻击的命运，互联网如此，机器人互联网RoboEarth更会如此。作者Lore列举了一个形象的例子，黑客可能会入侵到服务器来修改家政机器人的烹饪技能，将氰化钾列为必要的食物原料，如果世界各地的机器人都学习了这个被篡改过的技能，那势必会造成一场灾难。在我们的互联网世界，最严重的黑客攻击后果仅仅是信息丢失或财产损失，不会对我们造成直接的人身伤害（科幻小说里的“雪崩”病毒除外）。但对于以照顾人类为目的RoboEarth机器人来说，即使是最轻微的黑客攻击也会导致机器人行为发生变化，从而对它所照顾的人产生危害。此外，这些机器人日复一日的将世界各地家庭的信息上传到云端数据库，假如服务器遭受黑客攻击，便会严重侵犯家庭隐私，威胁到家庭安全。

2)机器持续进化

人类深知进化的力量，RobertChambers在《Vestige of The Natural History of Creation》中提到了变化论（transmutation），认为所有物种都是从早期的简单形式发展而来；15年后达尔文在《物种起源》中提出了“物竞天择”的进化论，漫长的进化使人类成为世界的主宰（自认为），当我们看到我们亲手创造出来的机器也走上了一条进化之路，且最终目标是要取代我们成为新的主宰时，我们没有理由不感到恐慌和不安。

RoboEarth系统具有足够的灵活性来应对各种新情况，但这些优势和潜力也伴随着巨大风险，对此我们首先想到的便是“天网（skynet）”的出现。人工智能专家James Barrat表示，当所有的机器人都具备了足够的学习能力之后就变得不再依靠人类，再加上全世界的机器人都可以进行交流和联系，他们很有可能变成新的支配者。

目前接入RoboEarth进行测试的机器人还是基于相似的技术，拥有的技能和可以完成的任务相对来说比较低级。至少我们现在还不用担心，因为功能性机器人即使再高级也只能是充当我们的工具去完成我们指派的某项工作，就像一群接入家庭局域网的清洁机器人，不管它们可以多么出色的完成任务，我们也不会担心他们自发联合起来对抗主人。

但我们无法否认RoboEarth具有的不可想象的潜力，这一方面表现为机器人可能会表现出来的差异性，未来接入RoboEarth每个机器人将拥有不同的程序，它们会基于各自程序去判断云端哪些任务最适合自己，它们甚至还会将云端的技能和任务进行分解找到自己最擅长的部分。到那时，机器人就可以在完全没有人类帮助的情况下进行“众包”和认知共享，真正实现我们人类只有在教科书里才能看到的资源最佳配置。另一方面表现为机器人数量的增加，随着世界范围内接入RoboEarth的机器人越来越多，群体思维和群体协作所产生的效果将越发显著。

差异性和群体性将共同指向一个另我们生畏的词——进化。这些由我们制造出来的东西将会具备学习、适应、自我治愈，甚至是进化的能力，一种由无数默默无闻的“零件”通过永不停歇的工作而形成的缓慢而宽广的创造力，这种创造力比起人类神奇华丽的创造力可能显的较为笨重，但在实现效率方面却足以与之匹敌。与人类类似，那时的机器人群体中会出现“思想者”、“先知”、“革命者”等等，它们会拥有自己的文艺复兴和工业革命，它们也会思考它们从哪里来往何处去。当然，它们也会高傲的把自己作为高级物种去颠覆世界。

所以，对你家中的擦地机器人好一点，现在还来得及。