11月10日，帝國(guó)理工大學(xué)研究人在《Nature Machine Learning》上發(fā)表新研究，首次定義了術(shù)語(yǔ)“物理人工智能（Physical AI，下簡(jiǎn)稱(chēng)PAI）”，并提出通過(guò)整合學(xué)科來(lái)縮小機(jī)器人與人類(lèi)之間的距離，以幫助未來(lái)的研究人員創(chuàng)建具有與智能生物體的相關(guān)功能，如身體控制、自主權(quán)和感知能力，的“逼真”機(jī)器人

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s42256-020-00258-y

一、機(jī)器人“生物化”：“物理智能”同樣重要

無(wú)論是從上世紀(jì)末的科幻電影，還是現(xiàn)如今發(fā)展迅猛的人工智能，“機(jī)器人”與“生物體”都像是天然割裂開(kāi)來(lái)的兩片孤島，自遠(yuǎn)古便老死不相往來(lái)。

但帝國(guó)理工大學(xué)及其合作伙伴們卻認(rèn)為，應(yīng)該通過(guò)教學(xué)和科研相結(jié)合，為智能機(jī)器人注入栩栩如生的生命。

在論文中，PAI被定義為有與人類(lèi)或者動(dòng)物，有相似行為動(dòng)作，甚至擁有可以被衡量的“智力”的機(jī)器人。這些機(jī)器人可以在工作和日常生活中幫助人類(lèi)完成那些對(duì)人體有害的工作，并在醫(yī)學(xué)、護(hù)理、建筑和工業(yè)領(lǐng)域提供幫助。

帝國(guó)理工大學(xué)航空系和瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（下稱(chēng)Empa）的機(jī)器人材料與技術(shù)中心的聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)者，米爾科·科瓦奇教授說(shuō)“PAI將是機(jī)器人技術(shù)研究的新領(lǐng)域，并將在未來(lái)幾十年產(chǎn)生重大影響。”

但同時(shí)，科瓦奇教授也提到，機(jī)器人“身體”的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其“大腦”的進(jìn)步，不像這幾年快速發(fā)展的AI領(lǐng)域，如何為機(jī)器人注入“物理智能”，讓他們學(xué)會(huì)呼吸等一系列機(jī)器人生物行為，這個(gè)領(lǐng)域的探索仍相對(duì)較少。

盡管機(jī)器人和生物之間似乎有不可逾越的鴻溝，但誰(shuí)都不知道在他們的“結(jié)合”是否會(huì)像AI一樣迸發(fā)出不可思議的火花。迄今為止，還沒(méi)有自動(dòng)機(jī)器人能像計(jì)算機(jī)或者手機(jī)那樣與周?chē)h(huán)境和人類(lèi)進(jìn)行交互。

二、五大學(xué)科構(gòu)建PAI成“獨(dú)立學(xué)科”

研究人員說(shuō)，造成這種差距的原因可能是，在我們的教育體系中，“機(jī)器人”和“生物”就是天然分割的兩塊，所以無(wú)論是對(duì)于學(xué)生還是科研人員，將機(jī)器人的“物理智能”和“頭腦智能”結(jié)合起來(lái)都不是件容易事。

所以，研究團(tuán)隊(duì)需要更廣泛的學(xué)科知識(shí)來(lái)構(gòu)建更逼真的機(jī)器人，同時(shí)，跨學(xué)科的合作也非常重要。

論文中確定了創(chuàng)建PAI必不可少的五個(gè)主要學(xué)科：材料科學(xué)、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)和化學(xué)。

科瓦奇教授說(shuō)：“人工智能的概念通常僅限于計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和數(shù)據(jù)密集型計(jì)算。 但如果從廣義上思考AI，我們還可以基于AI開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、嵌入式傳感器、流體邏輯和集成驅(qū)動(dòng)等許多東西。PAI方面的研究以綜合和多學(xué)科的方式共同發(fā)展，可以為學(xué)生和研究人員打破一些刻板印象?！?/p>

三、擴(kuò)大PAI影響力：跨學(xué)科合作、多人才招募、納入教育體系

此外論文中也提出，如果要讓機(jī)器人學(xué)會(huì)生物化行為，就需要將傳統(tǒng)的機(jī)器人技術(shù)和AI及其他學(xué)科相結(jié)合，并創(chuàng)建PAI作為獨(dú)立的學(xué)科。

科瓦奇教授說(shuō)：“除了建立單獨(dú)的學(xué)科，我們也認(rèn)為，PAI將在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)各種非常規(guī)材料和研究方法進(jìn)行研究，已經(jīng)進(jìn)行各種各樣的合作?！?/p>

其中一個(gè)合作例子是帝國(guó)理工和Empa機(jī)器人材料與技術(shù)聯(lián)合中心，將Empa擅長(zhǎng)的材料科學(xué)與帝國(guó)理工的空中機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室結(jié)合起來(lái)。

Empa航空系的Aslan Miriyev博士曾表示：“在PAI領(lǐng)域的研究可以使我們重新定義人機(jī)交互和機(jī)器人-環(huán)境交互?！?/p>

論文還建議學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)社區(qū)，多考慮雇傭PAI相關(guān)學(xué)科的教職員工，并鼓勵(lì)他們進(jìn)行PAI方向的研究。

Aslan Miriyev博士說(shuō)：“我們特別需要這種支持，因?yàn)槿绻渡碛赑AI，就意味著需要大膽地離開(kāi)原本學(xué)科的舒適區(qū)，研究成果未知，職業(yè)道路也具有更多的不確定性。到目前為止，創(chuàng)造“生物化”機(jī)器人幾乎是一項(xiàng)不可能的任務(wù)，但如果PAI被納入高等教育系統(tǒng)，那么結(jié)果說(shuō)不定就會(huì)不一樣?！?/p>

結(jié)語(yǔ)：失敗或成功：跨越鴻溝的一小步

研究團(tuán)隊(duì)期望通過(guò)宣傳PAI概念、將其建立為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科、納入教育體系已經(jīng)招募合作團(tuán)隊(duì)，來(lái)進(jìn)一步完成這個(gè)“不可能的任務(wù)”，以鋪平通往“生物化”機(jī)器人生態(tài)系統(tǒng)的道路。

就像幾十年前，AI聽(tīng)起來(lái)也似乎是天方夜譚，PAI作為一個(gè)新的概念，無(wú)論它會(huì)遇上不可跨越的技術(shù)壁壘而失敗，還是一炮而紅改變世界，它都邁出了跨越生物與機(jī)器人“鴻溝”的一步。

來(lái)源：TechXplore、IEEE Sperctum