曾晓霞

这个珍珠白色人形的儿童机器人名叫“iCub”，它平静地看着那个妇女移动摆在桌上的积木，但在它的内心，想象力却正如天马行空般一路狂奔……

研究人员正在对iCub进行测试，评估它追踪他人心理状态的能力。着名的心智理论描述过人类许多复杂的心理特征，比如移情和欺骗。在这次测试之前，许多机器人已经展示了在这些方面的不凡能力。但是儿童机器人iCub和它们截然不同。在伦敦召开的活体机器人大会上，研究人员透露：儿童机器人iCub是第一个具有心智理论知识而不需要再专门编制程序的机器人。

这个研究小组的负责人是彼得·多米尼，他和同行们正在向人们展示：以基本的生物装置代替纷繁复杂的计算而制造出的机器人，可以更逼真、更自然。而且，我们可以直接利用大自然进化发展的成功经验，而不必过于依赖工程师们的臆想。

许多优秀的人工智能案例主要的成功经验就是放弃了对人类思维的单纯模仿。也有一些机器人专家认为：对仿生机器人来说，要想获得某些社会性动物所需要的社会技能等复杂特性，或者要具有类似昆虫在飞行时对气流变化做出反应的能力等，仍然非常需要生物学的帮助。而这些仿生机器人反过来又正在帮助生物学家加深对动物的理解。

儿童机器人iCub就是一个成功的例证。iCub具有一个精确的对于自身的记忆模型。它和我们人类一样，对于自身的记忆分为“情景记忆”和“语义记忆”两种。情景记忆记录具体事件，语义记忆则从事件中寻找普遍规律，并将这些普遍规律转变成规则或者知识。多米尼小组的研究人员发现，这种对于自身的自传体记忆模式，给儿童机器人iCub提供了一种更加自然的学习方式。例如，通过记录它面前桌子上所摆物体的坐标位置，iCub自己就可以认识到“左”这个单词不代表坐标，而是表示物体的相对位置。

心理学家认为：人类是利用模拟内在自我来进行学习的。设如你要抓住玻璃杯，你的大脑就会预测抓住玻璃杯所需要的力量;假如结果是你打破了玻璃杯，你的大脑就会把预测和实际结果的差别记录下来，并且把对此事的认知作出相应的调整。

为模仿这种学习模式，多米尼小组为iCub配备了一个模拟的内在自我。每当机器人执行一个动作，比如移动一个物体时，就命令其手臂去执行并记录下结果。与此同时，研究人员也把这个命令传达给了有模拟内在自我的模拟iCub。这个模拟的iCub不去执行这个动作，而是利用从过去发生的事件中得到的认知，来对结果做出预判。这样，真实结果与模拟结果之间的任何差距都表明iCub的知识需要更新了。

重要的是，因为给了iCub两个自我的版本，研究者们意识到：他们无意间给iCub创造了一个了解别人心理状态的配置。他们所要做的，就只是让模拟的iCub与他人而不是自己产生联系，如果所需联系的他人不存在，就命令模拟iCub停止更新其记忆。

自由的心灵

人类获得心智理论一般都是在3～4岁的年龄。小孩是否达到了这个阶段心智理论的标志，可以通过做“萨雷-安妮测试”来确定。在这个测试中，小孩将看到两个人物角色：萨雷和安妮。萨雷把她的球放在一个篮子里离开了，然后安妮把萨雷的球移到一个盒子里。留给小孩的问题是：萨雷回来后会去哪里找她的球？具有相应心智理论的孩子会正确回答问题：萨雷会去篮子里找她的球。尽管他们知道球现在已经在盒子里了。

面对测试时，iCub通过将自己对许多事件的记录档案与模拟iCub的记录档案作比较，顺利地通过了测试。多米尼他们成功了。他们认为，可以把实验结果用于制造能够预知他人需要的机器人了。

其他科研团队也正在关注他们团队的机器人表现出的模仿行为。为了给予机器人具有人类不具备的能力，比如飞行能力，团队正在模拟昆虫神经系统的电活动，他们的目标是创造一个可以给植物授粉的人造蜜蜂。

在此之前，模仿动物运动的尝试全靠建造具体技能的等同物，比如磁罗盘和气流速度传感器，但装备这些东西的机器人仍然受控于计算机程序。计算机程序的问题是你必须预先考虑每一个可能出现的情况，并且对每一种情况都制定一个应对的逃逸策略。但是，当你做像飞行这种变幻多端的解决方案时，就会感到非常麻烦。

如何解决这个问题？阿耶尔研究团队的秘诀是采用一个产生杂乱无序信号的电路板，这个电路板非常像我们大脑开展想象时的神经原，允许在飞行过程中探寻大量可能的解决方法。这种混乱允许你探索丰富的参数空间，直到找到逃逸的方案。

阿耶尔的这个方案看来还不错。在活体机器人大会上，阿耶尔展示了他的团队是如何用人造神经系统控制一只小型玩具直升机做飞行的。直升机很像一只蜜蜂跳摇摆舞，蜜蜂跳摇摆舞是为了告诉其他蜜蜂哪里有食物。在这个表演过程中，团队成员给直升机发出距离和方向的信号，直升机成功地按照指令作出了反应。这是第一次有人纯粹利用生物的神经网络的知识来控制一只飞行器。下一步，科学家将采用同样的神经控制系统对蜜蜂机器人进行导航。与GPS导航系统相比，这种电路板的耗电低、重量轻。这个方法也可以应用到其他仿真的感应器上，比如飞行机器人的人造鼻子。

这种生物模仿学的系列新品并不局限于大脑和神经系统。一本名叫《软机器人》的新杂志已经发行。这也反映了一种趋势，那就是采用模仿生物软组织结构的湿软的机器人躯体，使其可以具备同样的适应性能，这样，不用预先编入的程序就可以对每一种可能发生的情况做出响应。这家杂志的总编酷爱毛毛虫式的皮肤，他说：“它具有无限的自由度却不需要超级计算机。”