人工智能持续发酵,微型机器兵将会成为现实?
来源:未知    作者:admin    发布时间:2018-09-20 22:44

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军事机器人正在变得更小,也更强大

很快,它们将会蜂拥而至。

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在去年11月12日,艺术欣赏,youtube上出现了一个名为“屠杀机器人”的视频。这是由加州大学伯克利分校研究人工智能的斯图尔特罗素教授想出来的,他接受了未来生命研究所的委托制作了这一视频。未来生命研究所简称FLI,是由包括埃隆马斯克、史蒂芬霍金及英国皇家天文学家马丁瑞斯等十分关切人工智能的科学和技术专家们所建立。视频中设定了在不远的未来,小型无人机都配备了人脸识别系统及聚能炸药。它们可以被编写命令寻找和杀害已知的个体或者类似具有统一特征的人群。在其中一个场景中,无人机之间相互协作,一起进入一座建筑物,它们中的一个成员炸毁了一面墙,以使其它无人机通过。

屠杀机器人自然是虚拟出来的,罗素教授试图提出的问题是“目前的状况还能维持多久?”世界上的军事实验室都忙着发展小型自主战争机器人,从常见类型到不常见的怪物都有。本月, 位于马里兰州的美国军事研究院宣布一款名为MAST(宏观自主系统和技术)的程序完成了它的使命。该程序已经成功运行了10年,由马里兰大学、德克萨斯农工学院、加州大学伯克利分校等机构联合支持和维护。它的继任者是DCIST,即分布式和协同智能系统及技术程序,今年早些时候开始运行,到现在将要全面承担原来MAST所做的工作。当2008年MAST刚刚开始全面负载工作时,一只手掌大小的无人机还是个科幻电影的大胆想法。现在这样的无人机已经很常见了。MAST借着无人机的发展势头协助开发了口袋大小的战场侦察机,能够在士兵头顶盘桓或跃升。DCIST的目的是使用这些自动机器人,使得他们相互协作。如果计划成功了,那么实现的很有可能是一群能够互相协作完成联合目标,并蜂拥在一起的设备。

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跳过?掠过?还是使劲蹦起来。

目前,美国国防部承诺要让无人机群掌握在人类手中,因此做出最终的决定是将“开关”这项功能永远放在人的手中,而不是机器。五角大楼与未来生命研究所一样,对自动引导杀人机器人非常关注。但是正如第一颗核武器引爆后某人所说的一样:“唯一的秘密现在被公开了,金多宝主论坛,这该死的东西真的厉害。”如果小型机器人群能够自主合作,那么就一定会被生产出来。

现存的小型机器人通常是多面直升机 ? 一种在常规多面体的顶点上分布了一组转子(一般是4-6个)的直升机,而不像是传统那样只是在重心上有一个。然而一些MAST研究者研制出了更好的机器。

他们提出的替代品叫做滚轮推进式飞行器。它像是空中版的明轮艇。虽然这个想法已经不新了,但这样的飞行器所需要的又轻又强的材料和计算机软件才刚刚被设计和发明出来,却也迅速地推动它的飞速发展。在MAST项目过程中,研究者将笨重的的1kg的无人机改造成少于30g的量级,它的性能远超多面直升机。

滚轮推进式飞行器的空气动力特征更像是昆虫,而不是传统的飞行器。其主要原因是,这样尺寸的飞行器浮力的产生主要是通过扰动空气形成漩涡。传统飞行器则是依靠机翼产生的浮力。随着飞行器尺寸越来越小,涡流效应越来越强烈,在包括多面直升机在内的传统飞行器会带来稳定性下降的问题。滚轮飞行器却越来越稳定且越来越安静。来自德克萨斯农工学院的莫波本尼迪克是滚轮推进式飞行器研究者之一,他观察到,空气动力噪音是叶尖速度带来的结果之一,例如直升机“嗡嗡”的声音。滚轮推进式飞行器的叶尖速度非常低,这使得它们非常适合侦察。除此之外,这类直升机的机动性也非常高,不易受到大风的影响。

本尼迪克博士估计滚轮推进式飞行器距离商业大生产仅还有两年。一旦它们上市,就会取代现有的多面直升机,包括那些非商业的应用领域。 MAST参与发明的新奇科技不止这一项。这一程式也参与发明了跳跃机器人。其中最先进的叫做Salto,由加州大学伯克利分校的仿生微型实验室研制开发。Salto(图中的机器)是一个重达98克的单脚架,配备了旋转的尾部和侧向推进器,这使得它能够稳定自身并在跳跃中途进行调整方向。因此,它获得了越过不规则面及爬楼梯的能力。

Salto大约每秒两米的速度对它的单脚提出很大挑战。罗恩费尔文,一位开发Salto的电子工程师这样说道:“想象一只仅用一只腿全速奔跑的猎豹,然后再将腿用在地面上的时间减半。”与滚轮推进式飞行器一样,这一机器的材料和控制部件也是最近才刚刚出现。

费尔文博士认为Salto及其同类比之空中的无人机更加安静,而且可以在狭窄空间中执行任务,不会像飞行的机器人一样被墙反射的气流所干扰。它们也能够越过一些区域,例如普通车辆无法通过的倒塌的建筑区域。Salto还需要改进。它需要能够更有效率的附着在地面。费尔文博士使用松鼠在树枝间的跳跃来做对现在的成果类比。然而到达下一个树枝只完成了挑战的一半,还剩下另一半,大约在一到两年后完成。那时,小型非飞行类机器人就能够去到那些装轮机器、设轨机器和飞行机器所无法到达的地方。穿过倒塌建筑物的街区,不一定只能通过跳跃的方式。另一种迂回穿过的方式是在废墟间逡巡。仿生微型实验室的研究者也在研究这一类的机器人。他们的解决方案类似于蟑螂的方法。蟑螂的身体宽而扁平,稳定性好且能够爬过狭窄的空间 ? 如果必要的话还可以爬到高起的一边。当它一旦不小心翻倒,就会使用翼装让自己再反过来。无论穿过倒塌还是完整的建筑物的能力对于研究者的目标来说还远远不够,如何能够在没有人类帮助下导航周游才是难点。对于这一功能的实现,MAST已经将它的研究结果交给DARPA ? 美国主要的联邦军事研究机构。根据MAST和DCIST的主要负责人布莱特皮卡斯基所言,DARPA开发的FLA(快速轻量自主程序)将会继续MAST的工作,即发展具备能够进出建筑物以及在这些建筑物中高速飞行的同时自动导航能力的小型无人机。这些工作已经完成了一部分。在DARPA六月份的报告中指出,通过FLA程式加速的多面直升机已经能够自行穿过树林障碍,在飞机库中的障碍中突然转向并回到起始点。

聚合就是力量。

罗素博士这样的人特别关心的下一个挑战是能够让机器人集群行动并有效地自组织其行为。在MAST的帮助下,宾州大学GRASP实验室(一般机器人、自动、感应和感知实验室)的一个小组确实能够使得一组无人机一起飞行兵相互协调、不发生碰撞。目标似乎达到了,但是实际上却是一种幻觉。这些无人机并不像是真正的蜂群或是鸟群一样依赖于自我的感觉信息进行组织协调,而是通过地面上的一系列传感器和中心控制系统进行统一指挥。

这是变化的开端。在八月,以MAST为名义发起的一场告别展示中展出了三款机器人(两架地面,一架空中),能够仅通过自己主板上的硬件进行定位。这使得大型飞行器的自组织成为可能。

此外,正如这场演示所展出的,当无人机和其他机器人能够常规地按照这样的方式进行聚群行动,它们就不再像是一只鸟上的羽毛。非均质群组控制的办法是一种新的想法,目的是解决由不同机器人构成的系统中控制单元的问题。这些机器人小的像是邮戳那么小,而大的则可以有吉普车那么大,人类团队的成员也是这样。群组需要能够在敌对环境中分成小的单元来搜索建筑,在之后也可以再次合并。这样的事情正是DCIST的目标。这些研究成果的承诺经费,大概2700万美元已经奖励给了宾州大学、MIT、佐治亚理工和加州大学伯克利分校。当DCISP的使命完成时,大概是在2022年,关于屠杀机器人的想法可能就不会像现在一样如此科幻了。

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