机器可能超越人类

登上国际RoboCup联盟的主页就会在醒目位置看见这样一句话：“到2050年，完全自主的人形机器人足球队将战胜人类足球世界冠军队。”这样一句豪言壮语不禁让人想起一个“古老”的计算机伦理问题：机器人会不会具备自主的思维能力，甚至最终统治人类？

今年10月，在2006中国机器人大赛上，中国自动化学会机器人竞赛工作委员会主任、清华大学教授孙增圻用几个“50年”来证明上述50年目标离我们其实并不遥远，他说：“人类从发明计算机到深蓝打败人类国际象棋世界冠军用了50年时间；从发明飞机到登上月球也用了50年时间。由此可以看出人工智能的发展经过50年也很有可能实现打败人类的目标。” 国际RoboCup联合会执行委员、中国科学技术大学教授陈小平更是大胆预言，如果按照目前人工智能领域日新月异的发展速度，甚至不需要50年就可以实现该目标，一经实现将是人类科技的又一次飞跃。

对于机器人统治人类的问题，陈小平表示不必太过担心，真正应该关注的是如何更好地发展人工智能和机器人。陈小平说：“这种可能性不能排除，但在短期内并不可能。从过去的发展历程来看，机器思维能力的提高总是通过局部推进的方式实现的，比如深蓝战胜卡斯帕罗夫，只能反映机器在下国际象棋方面超过了卡斯帕罗夫，并不表明各方面都比他强。即使只在这一个方面也用了约50年的时间。未来最大的可能是机器人与人越来越接近，最终排除谁统治谁的问题，即使出现了少数‘少才缺德'的机器人侵害人类的事件，也仅仅相当于普通的犯罪现象，不值得大惊小怪。”

机器人Agent——更高级的机器人

机器人始终是现代工业的迫切需求。但是现代机器人并不是像遥控汽车一样，需要用无线电指示下一步行动，而应该像电影《终结者》里的机器人一样具有自主思想，在动态、不可预测的环境中独立工作，碰到不同情况时自主应变。因此，当前机器人技术发展的重点是研制能在动态不确定环境中独立完成复杂任务的机器人或计算机程序，以及能与其他机器人（包括人）协作的机器人。这种机器人或计算机程序被称作机器人Agent。足球赛是多个球员组成的既有合作又有对抗的Multi-Agent Systems。因此，研究机器人足球就是研究人工智能的主攻方向之一——Agent和Multi-Agent Systems。

“研制机器人Agent主要有两方面难点，一方面是感知与控制，另一方面是决策、规划和推理。简单地说，前者对应于人的感知和运动能力，后者对应于人的思维能力。目前，最重要的感知手段是机器人视觉。”陈小平介绍。

在决策、规划和推理层面也有许多挑战性课题，比如在仿真2D比赛中前瞻两脚球产生的未来可能状态在10400这个数量级，而“深蓝”一次前瞻14到16步棋，再用剪枝技术删除其中不重要的部分，最后只要用多处理机系统等手段在5分钟（国际象棋的最长应对时间）内处理完1022个可能棋局，就可以战胜人。因此，RoboCup机器人足球要采用比深蓝更复杂的方法，一旦成功将是人类科技的又一次飞跃。

机器人Agent目前最实际的应用就是家用机器人Agent。由于家庭环境中的不确定因素往往比工业环境多，如物品可以任意摆放、家庭成员可以随意走动等，因此家用机器人往往比工业机器人更复杂，性能要求更高。在我国的“十一五”规划中，家用服务机器人被列入重点项目来发展。陈小平预计，未来5～10年就会出现高性能的家用机器人，它们将走入人们的日常生活，改变人类的生活方式。

挑战比冠军更有意义

仿真2D是机器人足球比赛中竞争最激烈的一个项目，今年的冠军一般很难拿到下一届的冠军。因此要求冠军队伍不断发展新方法。比如在今年6月的世界杯中，第一次参赛的日本Ri-one队设计了一套特殊的战术，罕见地一举夺得季军。但却唯独输给了冠军中国科大蓝鹰队和亚军德国头脑风暴队。陈小平说这种状况与各队的设计方法相关。

一般队伍采取的方法是在对以前比赛分析的基础之上形成“决策规则”，让机器人根据规则采取行动。Ri-one迎战其他队伍时之所以胜率高，很大程度上是因为它第一次参赛，其他队无法根据其特点设计有针对性的决策规则。但是科大蓝鹰队和头脑风暴队根本不依据事先确定的“决策规则”，而是让机器掌握“决策方法”，即掌握分析形势、推测事态发展、权衡行动利弊的一整套决策机制，基于搜索思想，根据不同环境、不同对手的特点自主决策。

同样是让机器人掌握“决策方法”，在本届杯赛中科大蓝鹰队一场未负，获得50个净胜球，而头脑风暴队负四场，只有16个净胜球。陈小平介绍，这是因为头脑风暴队是以“马尔科夫决策过程”为基本模型，而科大蓝鹰队是以计算求解困难得多的“部分可观察马尔科夫决策过程”为基本模型，并独立地发展出一套有特色的快速求解方法，获得较好效果。

陈小平说：“科学研究的一个特点是从各种不同的实际背景中抽取共同的科学问题，提出解决办法，然后再应用于各种实际背景之中。现在，我们面临新的挑战，这比获得冠军更加有意义。”