搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第101期,对话北京理工大学教授、论文通讯作者石青。

小鼠爱上机器鼠,《猫和老鼠》具像化了!北理工石青: 未来或实现人和机器共情

嘉宾简介:

石青,北京理工大学教授、博导,国家优秀青年科学基金获得者。主要从事仿生机器人、生机电融合研究,研制了国际先进的多个微小型仿生机器人平台,在Nature Machine Intelligence等国际期刊发表论文80余篇。

划重点:

1. 机器人赛道有些拥挤,做出一台机器人的门槛也在不断降低,比的是谁能在应用方面有更好的创新想法。

2. 未来机器人或许能识别人的表情、动作,揣摩情绪变化,从而生成自己的情绪反馈,以自然的方式引导人类产生共情。

3. 中国机器人研究处于快速发展阶段,制造供应链较为完备,且应用市场空间大,有机会在该赛道实现突破。

出品|搜狐科技

作者|郑松毅

编辑|杨锦

打破生物界限,老鼠爱上了AI机器鼠!

近日,北京理工大学科研团队开发了一款AI机器鼠,其动作、外观都和真鼠高度相似,甚至能散发出相同气味。经一系列的智能训练,真鼠竟和它产生了“亲密关系”。

北京理工大学科研团队提供

在互动中,机器鼠能够主动向真鼠搭讪,通过不同行为动作调节真鼠的情绪。比如二者可以很亲密地碰鼻子、拥抱等,打破了社交界限。

嗯?这不是《猫和老鼠》电影中,杰瑞和美女机器鼠一起玩耍的画面成了真?

从实验结果来看,机器鼠克服了生物系统内自然社会交互的局限性,为理解人类与AI之间的“社会”互动提供了新思路。

研究成果以“通过类鼠机器人调节大鼠情绪状态(Modulating emotional states of rats through a rat-like robot with learned interaction patterns)”为题,以封面文章发表于自然子刊《自然·机器智能》 (Nature Machine Intelligence)。

机器鼠具备情绪感知能力吗?该技术是否有可能迁移到人形机器人上,让人机产生共情?机器人的发展现状及未来发展潜力如何?

围绕这些问题,搜狐科技与北京理工大学机电学院教授、论文通讯作者石青,进行了深度对话。

探究硅基和碳基生命的“临界点”

见到石青的之一面,是在一间有些拥挤的实验室中。研究人员并排坐在室内一角,手指不停地敲击代码,石青站在一旁耐心指导。桌子和地上随处可见形态迥异的机器动物,有机器小鼠、蝗虫、鸽子等等。

从大学开始接触机器人算起,到后来前往日本、德国开展相关研究工作,石青与机器人结缘至今已近20年,称得上是行业的“老兵”。

回忆深耕机器人领域的初衷,要追溯到石青的博士研究课题,他希望通过研究看到硅基生命和碳基生命交合的临界点。

“探究硅基和碳基生命如何共存,是件有挑战,但也十分有趣的事。”石青说。

或许是这次实验让他拨开迷雾,看到了一直在追寻的“临界点”,他在向搜狐科技介绍的过程中表现得很激动,也很欣慰。

实验中,团队建立了可自定义交互规则的自动控制系统,突破了视觉感知、目标跟踪和行为决策等多项核心技术,使机器人能够与大鼠在半小时内进行高频次的亲密互动。

除了碰鼻子、拥抱外,机器鼠通过大量的影像数据训练,可以实现跟在真鼠后面,完全模仿真鼠的动作行为。

谈及该实验的应用价值,石青表示,“在生物学、神经科学等研究中,对小鼠进行实验 *** 是普遍操作。现在通过机器人能实现可控的 *** 效果,且数据可精确采集,无疑是提供了一种创新式的研究手段。”

“另外,机器鼠具备高敏捷性,能胜任管道等狭窄区域的巡检及消防工作,这也是其应用潜力之一。”石青说。

不少人好奇,机器鼠会不会有自我情绪感知能力?以及这种技术是否可能迁移到人形机器人,让人和机器也能产生情感?

石青认为可以实现——“关键在于传感器的部署,及怎么用好生成式AI,提升机器的识别及推理判断能力。”

他预计,未来10年左右,机器人能通过识别人的面部表情、语音语调、身体动作等信息,揣摩到人的情绪变化,从而生成自己的情绪反馈,以适合的方式引导人类产生共情。

“机器人赛道拥挤是件好事”

这两年,随着大模型爆火,作为AI物理载体的机器人,受到广泛关注。

马斯克、黄仁勋们大胆预测,“机器人,就是前沿技术发展的下一个风口。”

在石青看来,“AI为机器人的发展起到了‘革命性’的推动作用。从深度学习到大模型,AI让机器人在‘软实力’方面得到快速进化,让机器人如今能做出不少令人不可思议的动作表现。”

日前,宇树科技发布了最新轮足机器狗“B2-W”,其在运动、地形穿越、承重等能力上均有升级,演示视频受到马斯克的关注转发。

石青也提到,“这就是在AI算法驱动下,硬件与软件深度结合的成果,放在十几年前是不敢想的。”

他介绍,“机器人是典型的交叉学科,涉及机械工程、控制科学、计算机科学等。早期的研究者通常分为两派,一派以机械工程为代表,专注搞硬件。另一派以计算机科学为代表,开发算法,提升机器人的‘软实力’。”

在早期的学术大会上,常见到的是两派代表分开发言,各抒己见,技术融合的部分鲜见。“但现在感觉有明显不同,AI的出现促进了不同学科之间的交流,更多是把技术放在了一起谈。”

纵观当前机器人赛道,美团、阿里巴巴等一众科技大厂纷纷入局,高校也在各施所长,力争做出创新成果。整体看来,颇有当初“百模大战”之势。

石青认为,“赛道有些拥挤,不否认有‘泡沫’存在,但目前来看是件好事。”

“之前受关注程度低,研究发展推动缓慢,零部件标准也难得到统一,一台机器人的研发成本居高不下。现在的情况是,做出一台机器人的门槛在不断降低,比的是谁能在应用方面有更好的创新想法。”

高成本曾是机器人发展的阻碍。在初期,美国波士顿动力公司的单台人形机器人研制成本超百万元人民币。2022年,小米也曾因单台人形机器人成本超60万元人民币,难以规模量产。

如今,中国机器人市场已点起“价格战”硝烟。

2024年5月,宇树科技发布9.9万元起售的人形机器人Unitree G1,将人形机器人售价拉至10万元以内。

临近圣诞节,众擎机器人推出人形机器人PM01,售价仅8.8万元起。

对于机器人公司来说,现阶段难以通过规模化量产降低成本,更多的是从零部件寻找降价可能。

有海内外多年工作经验的石青认为,“中国机器人研究处于快速发展阶段,零部件制造供应链较为完备,且应用市场空间大,有机会在该赛道实现突破。这也是自己最终选择回国发展的原因所在。”

对话尾声,石青谈到对机器人未来发展的看法,“比起新能源汽车,机器人是一个全新的、还未真正应用的技术,因而可操作、可发展的空间还有很多。不会只是一波短暂的热潮。”

特别值得一提的是,AI今年拿了诺贝尔奖,这将极大地推动机器人前沿技术快速发展。