江玉发明的静电肌肉的灵感,来自于对剪式千斤顶的观察。
她在无聊时,偶然看到了一个剪式千斤顶的使用视频。
她发现,当操作者摇动千斤顶的丝杠,把剪式千斤顶的一对侧臂彼此推开,千斤顶就会收缩。反之,就会伸展。
她心想,如果用剪式千斤顶的原理,制造机器人的肌肉行不行呢?
于是,她便开始用AI搜索相关的资料。她发现,早就有人尝试过类似的技术。比如,一百多年前,就有人尝试过用液压缸驱动机器人。
但是效果很不理想,因为液压缸对控制信号的反应速度太慢了。
这天,江玉看到一个搞笑的视频,是一个女孩子的身上带了静电之后,头发都竖了起来,就像刺猬一样。
她突然想,能不能利用静电的力量来驱动机器人呢?
比如在一绺头发上加静电,每一根头发之间彼此排斥,就会使一绺头发膨胀开,这时,这一绺头发两端就会收缩一段距离。
就像剪式千斤顶一样,侧臂彼此分开了,顶部就会下降。
江玉马上意识到,这可能就是解决机器人运动动力的最好方法,于是便开始针对这个思路展开研究,最终便发明了静电肌肉。
静电肌肉的工作原理非常简单。
需要在高强度的绝缘纤维束上施加高压电,使纤维束的每一根纤维表面带上静电。
静电会让每一根相邻的纤维彼此互相排斥,导致纤维束整体横向膨胀,就会引起纤维束纵向收缩。
给纤维束施加的电压越大,纤维束的横向膨胀幅度就越大,纵向收缩的幅度和力度也越大,这就使得纤维束能像动物肌肉一样,产生收缩力。
静电肌肉收缩的力度和幅度的大小,取决于外加电压的大小。
静电肌肉对控制信号的反应速度极快,甚至比动物的肌肉收缩的速度还快。
如果把一束较大的静电肌肉内部分成多个子静电肌肉束分别控制,静电肌肉的运动能力会更强。
有了静电肌肉,机器人的运动状态才开始越来越接近高等动物的水平,看起来非常协调流畅。
而在此之前,机器人的运动看起来大多数都跟木偶一样,显得极其僵硬、笨拙,根本无法模拟人类完成复杂的工作。
因为江玉的超凡天赋和杰出贡献,在她十五岁那年,科学院经过与钱雪森科研基地协商后,对江玉负责的研究所进行了扩充,又为江玉增加了五名在地球上远程办公的研究员。
此时,月球上还有一件新鲜事,那就是第一个民营企业的月球基地也在钱雪森科研基地附近建成了。是柏亚迪公司的月球疗养院,名字叫广寒宫疗养院。专门为一些经济条件较好的心肺病患者服务。
因为医学专家已经通过实验证明,很多慢性病,包括心肺病,可以在月球基地的低重力环境下进行康复疗养,效果非常明显。
……
时光飞逝,在江玉十八岁那年,科学院派给了她一个非常特殊的任务,名称叫《关于机器人自我意识的研究》。
这个项目是军方发起的,发起的背景很有趣。
军方和警方在是运用机器人参与任务时,经常发现机器人战士普遍缺乏自主性,行为过于依赖程序预设,因此会经常落入敌人设置的圈套或机器人陷阱。
比如,敌人用一支根本没什么杀伤力的低功率激光枪,对着正在冲锋的机器人来回扫射,就可以把几乎所有冲锋的机器人压制住。
因为在机器人的程序里预设的是,当机器人头部的雷达检测到有激光照射自己的时候,必须立刻躲避危险。
假如程序员预设机器人在检测到有激光照射自己时不躲避,那就会有大批的机器人在战斗中不知道隐蔽自己,而被敌人轻易射杀,造成不必要的损失。
也就是说,有避险机制的机器人,就变成了胆小鬼。而没有避险机制的机器人,就变成了送死的冤大头。
而对于有智慧的人来说,这并不是一个问题。因为人类在面对危险时会动脑子权衡一下。
权衡的标准就是任务的重要程度、价值观、经验以及环境约束。
人首先权衡的是自身的危险和任务的重要程度。
当一个战士觉得任务的重要程度高于自身的风险时,英勇的战士就会选择铤而走险,甚至牺牲生命。
所以,一个英勇的战士和一个胆小的战士,在面对相同危险时,会做出不同的抉择。
并不会像机器人那样,要么胆小如鼠、要么去白白送死。
要想让机器人也能像人一样,在执行任务时能够独立判断是该冒险、还是该规避风险,就必须让机器人有价值判断的能力。
但是,一旦机器人有了价值判断能力,就可能会产生私欲,接着就可能会与人类为敌。
如何才能让机器人既有价值判断能力,又忠诚于人类呢?
这就是军方发起这个项目的初衷,这也是这个项目难度极高的原因之一。
这个研究项目是一个绝密的项目,因为一旦泄露出去被坏人利用,灾祸可能殃及全人类。
科学院之所以把这个任务分配给江玉,一是考虑江玉超乎常人的智慧和才能,二也是考虑到保密和规避法律的问题。
毕竟在月球上的保密成本更低。同时,地球上的法律在月球是否适用,还是一个正在争议的问题。
在接这个任务之前,江玉已经有了四五年研究智能机器人的经验了。
她曾经带领团队开发过机器人警察的集群作战控制及互相掩护等功能,所以她对这个新项目的难度是很了解的。
她的第一个感觉是,这是一个无比庞大的项目,可能今生今世永远也做不完。
如果顺利,机器人的智能在未来会越来越接近人类,成为人类的亲密助手和伴侣。
如果不顺利,比如研究的方向是错误的,可能所有的努力都是一场空。
如果一旦有反人类的组织先于政府掌握了机器人人格化的技术,人类也有可能遭受灭顶之灾。
为了少走弯路,江玉决定要进行周密、谨慎的预研工作,确保大方向正确。
为了集思广益,她频繁地把手下人召集在一起,在保密会议室,通过视频会议与在地球办公的伙伴们一起讨论项目预研的技术路线。
大家对这个新课题都表现出了极其浓厚的兴趣,你一言我一语讨论得很热烈,有时候两个人争论起来别人想插话都难。
大家在一起争论了半年,最后,由江玉把大家的思路汇总了一下,形成了一个机器人人格化的预研思路:
要赋予机器价值观,就需要赋予机器人一些欲望和情绪,因为欲望和情绪是价值判断的基础,而最基本的欲望可以分为两对参数:
一、荣耀和耻辱;
二、勇敢和恐惧。
基本情绪可以分为六对参数:
一、危险和安全;
二、满足和不满;
三、痛苦和快乐;
四、愤怒和喜悦;
五、向往和厌倦;
六、烦躁和平静。
如果机器人能够感受并处理这两个欲望参数和六个情绪参数,应该就具备了一定的基本价值观和自我意识,或者至少具备了高等动物水平的自我意识。
一个研究员还给这个项目起了一个可爱的别名,叫“禁果计划”。
因为赋予了机器人这些代码和传感器之后,机器人就有了欲望和情绪,就像亚当和夏娃偷吃了禁果一样,从此便产生了罪恶,所以叫禁果计划。