機器人在科幻小說中的發展歷程
① 微型機器人的發展史
機器人發展史簡介如下:
1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中,根據Robota(捷克文,原意為「勞役、苦工」)和Robotnik(波蘭文,原意為「工人」),創造出「機器人」這個詞。
1939年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司製造的家用機器人Elektro。它由電纜控制,可以行走,會說77個字,甚至可以抽煙,不過離真正幹家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。
1942年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出「機器人三定律」。雖然這只是科幻小說里的創造,但後來成為學術界默認的研發原則。
1948年 諾伯特·維納出版《控制論》,闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經、感覺機能的共同規律,率先提出以計算機為核心的自動化工廠。
1954年 美國人喬治·德沃爾製造出世界上第一台可編程的機器人,並注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作,因此具有通用性和靈活性。
1956年 在達特茅斯會議上,馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法:智能機器「能夠創建周圍環境的抽象模型,如果遇到問題,能夠從抽象模型中尋找解決方法」。這個定義影響到以後30年智能機器人的研究方向。
1959年 德沃爾與美國發明家約瑟夫·英格伯格聯手製造出第一台工業機器人。隨後,成立了世界上第一家機器人製造工廠——Unimation公司。由於英格伯格對工業機器人的研發和宣傳,他也被稱為「工業機器人之父」。
1962年 美國AMF公司生產出「VERSTRAN」(意思是萬能搬運),與Unimation公司生產的Unimate一樣成為真正商業化的工業機器人,並出口到世界各國,掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。
1962年-1963年 感測器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的感測器,包括1961年恩斯特採用的觸覺感測器,托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的「靈巧手」上用到了壓力感測器,而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺感測系統,並在1965年,幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺感測器,能識別並定位積木的機器人系統。
1965年 約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研製出Beast機器人。Beast已經能通過聲納系統、光電管等裝置,根據環境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始,美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶感測器、「有感覺」的機器人,並向人工智慧進發。
1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺感測器,能根據人的指令發現並抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那麼大。Shakey可以算是世界第一台智能機器人,拉開了第三代機器人研發的序幕。
1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一台以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力於研究仿人機器人,被譽為「仿人機器人之父」。日本專家一向以研發仿人機器人和娛樂機器人的技術見長,後來更進一步,催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。
1973年 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作,就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。
1978年 美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,這標志著工業機器人技術已經完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。
1984年 英格伯格再推機器人Helpmate,這種機器人能在醫院里為病人送飯、送葯、送郵件。同年,他還預言:「我要讓機器人擦地板,做飯,出去幫我洗車,檢查安全」。
1998年 丹麥樂高公司推出機器人(Mind-storms)套件,讓機器人製造變得跟搭積木一樣,相對簡單又能任意拼裝,使機器人開始走入個人世界。
1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO),當即銷售一空,從此娛樂機器人成橡芹為目侍悄前機器人邁進普通家庭的途徑之一。
2002年 丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba,它能避開障礙,自動設計行進路線,還能在電量不足時,自動駛向充梁談畢電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業化的家用機器人。
2006年 6月,微軟公司推出Microsoft Robotics Studio,機器人模塊化、平台統一化的趨勢越來越明顯,比爾·蓋茨預言,家用機器人很快將席捲全球。
② 機器人發展史
1996年瑞典家電巨頭伊萊克斯(Electrolux)製造了世界上第一台量產型掃地機器人的原型——「三葉蟲」。
1997年6月18日我國6000米無纜水下機器人試驗應用成功,標志著我國水下機器人技術已達到世界先進水平。
1998年,瑞典ABB公司開發出靈手(FlexPicke)機器人,它是當時世界上速度最快的採摘機器人。
1998年,瑞士Güdel公司開發出「roboLoop」系統,這是當時世界上唯一的弧形軌道龍門吊和傳輸系統。
1999年,德國徠斯(Reis)機器人公司在機器人手臂內引入集成激光束指導系統。
2000年,我國獨立研製的第一台具有人類外形、能模擬人類基本動作的類人型機器人在長沙國防科技大學問世。
2001年,美國麻省理工學院研發出了世界上第一個有模擬感情的機器人。
2001年,第一款量產掃地機器人上市。
2003年,機器人參與火星探險計劃。火星探測使命是一個正在進行的探索火星的太空任務。兩台漫遊者機器人於2003年開始探索火星表面和地質任務。
2003年,德國庫卡公司(KUKA)開發出第一台娛樂機器人Robocoaster。
2004年,日本安川(Motoman)機器人公司開發了改進的機器人控制系統(NX100),它能夠同步控制四台機器人,可達38軸。
2007年,德國庫卡公司(KUKA)推出了1000公斤有效載荷的遠距離機器人和重型機器人,它大大擴展了工業機器人的應用范圍。
2008年,日本發那科(FANUC)公司推出了一個新的重型機器人M-2000iA,其有效載荷約達1200公斤。
2008年,世界上第一例機器人切除腦瘤手術成功。施行手術的是卡爾加里大學醫學院研製的「神經臂」。
2008年11月25日,國內首台家用網路智能機器人——塔米(Tami)在北京亮相
2009年,瑞典ABB公司推出了世界上最小的多用途工業機器人IRB120。
2010年,德國庫卡公司(KUKA)推出了一系列新的貨架式機器人(Quantec),該系列機器人擁有KR C4機器人控制器。
2011年,第一台仿人型機器人進入太空。
2014年,國內首條「機器人製造機器人」生產線投產。
2014年英國雷丁大學的研究表明,有一台超級電腦成功讓人類相信它是一個13歲的男孩兒,從而成為有史以來首台通過「圖靈測試」的機器。
2015年,中國研製出世界首台自主運動可變形液態金屬機器。
2015年,世界級「網紅」——Sophia(索菲亞)誕生。
2017年10月26日,索菲亞在沙烏地阿拉伯首都利雅得舉行的「未來投資倡議」大會上獲得了沙特公民身份,也是史上首位獲得公民身份的機器人。
2017年11月,美國加州的Abyss Creations公司宣布,真正意義上的性愛女機器人已經成功研發,並正式進入全球市場開始銷售,10000美元起售!
除此之外,2017年還有很多讓人驚訝的機器人,如全球首款社交機器人Jibo,會翻跟頭的人形機器人Atlas,
③ 機器人的發展歷史
隨著人類社會不斷進帶扮步與發展,科技文化以快於人類文明變化的速度日新月異的展示在民眾面前。為了解決勞動力成本上升和消費升級步伐加快的問題,人類發明了機器人工具。從機器人出現以後,人類在各行各業引入機器人概念,時至今日已有涉及到工業、醫療、社交、自動駕駛、搜索救援、太空探索等多個領域的機器人產品。
中國電子學會結合中國機器人產業發展特性,將機器人分為工業機器人、服務機器人、特種機器人三類,本文按照此蠢鏈灶標准劃分;
工業機器人作為自動化時代的典型喚謹標志,是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。很多人也喜歡叫它機械臂,它是自動執行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。
1954年,美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念;
1959年,第一台工業機器人在美國誕生;
20世紀80年代,生產技術的高度自動化和集成化;
1982年,美國通用汽車公司在裝配線上為機器人裝備了視覺系統,從而宣告了第二代機器人——感知機器人的問世;
第三代機器人——自治機器人;
1986年,國家高技術研究發展計劃開始實施;
從20世紀90年代初起,我國的工業機器人又在實踐中邁進一大步,先後研製出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的機器人,並實施了一批機器人應用工程,形成了一批機器人產業化基地。
④ 機器人這個詞是誰先提出來的
◆機器人的「祖先」在中國機器人一詞的出現和世界上第一個工業機器人的問世都是近幾十年的事,然而人們對機器人的幻想與追求卻已有三千多年的歷史。人類希望製造一種像人一樣的機器,以便代替人類完成各種工作。中國人是發明製造機器人的先驅。西周時期,我國的能工巧匠偃師就研製出了能歌善舞的伶人———這是我國最早記載的機器人。春秋後期,我國著名的木匠魯班,在機械方面也是一位發明家,據《墨經》記載,他曾製造過一隻木鳥,能在空中飛行「三日不下」。三國時期馬鈞設計了一種叫「水轉百戲」的木偶玩具,他用水力使木輪轉動,輪子設置的木人都一起動彈起來,有的擊鼓吹簫、有的唱歌跳舞、有的爬繩倒立、還有的舂米磨面、斗雞雜耍,設計精巧、造型優美、栩栩如生、變化無窮、壯觀多姿。蜀國丞相諸葛亮成功地創造出了「木牛流馬」,並用其運送軍糧,支援前方戰爭,其原理據說至今仍然是個不解之謎。如果說,上述記載還多少帶點傳奇色彩的活,那麼,漢朝發明的指南車,利用齒輪定向機構,使車上的人的右手始終指向南方,則可以認為是迄今為止得到證實的世界最早的機器人。這比歐洲發明的報時機器人早了一千多年。因此,可以毫無愧色地說,機器人的「祖先」在中國。
◆機器人進入家庭為期不遠如果按照20世紀60年代中期機器人開始成群服務於人類計算,如今機器人的發展已經接近了「而立之年」。但應該承認,現在的情況距離理想要求還很遠。科學家認為,按照今天的要求,一個真正的機器人必須具備某些反應能力和適應能力,並且逐漸向人類的思維方式靠攏,這應該成為今後發展機器人的另一條規則。20世紀末,計算機在進入家庭之前就已經成功地佔領了企業。機器人也可能走同樣的道路:不再局限於工廠而應該進入家庭。實際上,這種情況已指日可待了。美國《熏鯡》雜志對1000名美國人進行了一次調查,問他們希望未來五年內自己家庭里能擁有什麼樣的機器人,回答是吸塵機器人和游戲夥伴,還有相當一部分人認為應該開發陪伴人類的類人機器人。實際上,一些國家的廠商正在研製吸塵機器人。這種機器人投入市場的時間與價錢尚未可知,但人們已經知道,它身上會安裝一個微程序處理器和一個聲波定位儀器,它能夠發現最近的牆壁並且能夠在房間內轉圈,不會重復經過同一地方吸塵,而且它會不慌不忙地處理障礙物,能越過電線或者電話線等凸出的地方。聯合國歐洲經濟委員會的一項調查報告指出,家用機器人很有可能成為21世紀最重要的市場。該報告估計,從現在開始到2005年,將會售出60萬個吸塵機器人。
◆人工智慧是機器人的發展趨向當艾薩克·阿西莫夫寫出經典科幻小說《我是機器人》時,距離新的一個千年還有半個世紀。而如今,在現實世界中,各種富於「實干精神」的機器人在各行業工作著:它們探索遙遠的星球,幫助醫生完成精密的手術,判斷地雷的准備位置。世界各地的實驗室也在起勁地研究機器人的各種部位:用於走路的腳和膝蓋、用來抓取物品的手,各種不同的眼睛和耳朵……盡管對人工智慧的研究已經持續了幾十年,這方面的進展卻遠遠落後於對機器人運動功能的研究。為此,美國麻省理工學院的科學家正在向兒童尋找答案。兒童從本質上說是一種學習機器。盡管沒有人能說清他們怎麼樣做到這一點,但這顯然涉及許多模仿和互動以及大量的反復試驗。如果機器人要擁有與人類相似的智力,它們也許就得像孩子那樣發展形成自身的智力。許多機器人專家致力於研製有用的機器,另一些則對機器人能夠告訴我們那些有關人類的事情更感興趣。南加利福尼亞大學的計算機科學家、機器人專家馬婭·馬塔里奇說:「機器人為我們提供了一個研究平台。」例如,要告訴你有關嬰兒是如何創造出來的知識,沒有比創造一個模擬嬰兒更好的了。如果學習、記憶和創造性智能都可以實現,機器「意識」還會遠嗎?當然不遠,未來的機器人的趨向肯定是人工智慧。
⑤ 機器人發展史10至50字,有嗎
1.1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷爾恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬判唯能公司》中,根據Robota和Robotnik,創造出「Robot」一詞。
2.1954年,美國人喬治德沃爾製造出世界上第一台可編程的機器人,並注冊了專利。
3.1959年,德沃爾與美國發明家約瑟夫英格伯格聯手製造出第一台工業機器人。
4.1965年,麥卡錫幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺感測器,能識別並定位積木的機器人系統。
5.1969年,日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一台以雙腳走路的機器人。
6.1978年,美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,這標志著工業機器人技術已經完全成熟。
7.2006年6月,微慎亂軟公司推出MicrosoftRobotics,機器人模塊化、平台統一化寬沖檔的趨勢越來越明顯。
⑥ 機器人發展經歷了哪些階段
經過近百沒攜年來的發展,機器人已經在很多領域中取得了巨大的應用成枯培伏績,其種類也不勝枚舉,中悔幾乎各個高精尖端的技術領域都少不了它們的身影。在這期間,機器人的成長經歷了三個階段。第一個階段中,機器人只能根據事先編好的程序來工作,這時它好像只有工作的手,不懂得如何處理外界的信息——如果讓這樣的機器人去做會損害它自身的工作,它也一定會去做。第二個階段中,機器人好像有了感覺神經,具有了觸覺、視覺、聽覺、力覺等功能,這使得它可以根據外界的不同信息做出相應的反饋。第三個階段的機器人不僅具有多種技能,能夠感知外面的世界,而且它還能夠不斷自我學習,用自己的思維來決策該做什麼和怎樣去做。
⑦ 機器人的發展歷史
機器人的發展要看從什麼方面來說,如果是從發展的階段來說,可以分為3個:
第一階段的機器人只有「手」, 以固定程序工作, 不具有外界信息的反饋能力;
第二階段的機器人具有對外界信息的反饋能力, 即有了感覺, 如力覺、觸覺、視覺等;
第三階段, 即所謂「智能機器人」階段,這一階段的機器人已經具有了自主性,有自行學習、推理、決策、 規劃等能力。
如果從更新換代來看,主要是有3個:
第一代是可編程機器人,這類機器人一般可以根據操作員所編的程序,完成一些簡單的重復性操作。這一帶機器人從20世紀60年代後半期開始投入使用,目前他在工業界得到了廣泛應用。
第二代是感知機器人,即自適應機器人,它是在第一代機器人的基礎上發展起來的,具有不同程度的「感知」能力。這類機器人在工業界已有應用。
第三代機器人將具有識別、推理、規劃和學習等智能機制,它可以把感知和行動智能化結合起來,因此能在非特定的環境下作業,故稱之為智能機器人。目前,這類機器人處於試驗階段,將向實用化方向發展。
⑧ 機器人的發展歷程(從前)
第一代是可編程機器人(從20世紀60年代後半期開始使用):這類機器人一般可以根據操作員所編的程毀陪橋序,完成一些簡單的重復性操作。
第二代是感知機器人(40年代後期):即自適應機器人,它是在第一代機器人的基礎上發展起來的,具有不同程度的「感知」能力
第三代機器人將具亂茄有識別、推理、規劃和學習等智能機制,它可以把感知和行動智纖猛能化結合起來,因此能在非特定的環境下作業,故稱之為智能機器人。(1958年)
⑨ 機器人是怎樣發明的
1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中,根據Robota(捷克文,原意為「勞役、苦工」)和Robotnik(波蘭文,原意為「工人」),創造出「機器人」這個詞。
1939年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司製造的家用機器人Elektro。它由電纜控制,可以行走,會說77個字,甚至可以抽煙,不過離真正幹家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。
1942年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出「機器人三定律」。雖然這只是科幻小說里的創造,但後來成為學術界默認的研發原則。
1948年 諾伯特·維納出版《控制論》,闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經、感覺機能的共同規律,率先提出以計算機為核心的自動化工廠。
1954年 美國人喬治·德沃爾製造出世界上第一台可編程的機器人,並注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作,因此具有通用性和靈活性。
⑩ 一文看懂機器人技術的發展史
姓名:沈京龍 學號:21011210074
【嵌牛導讀】:機器人三大定律:也叫做機器人三大法則,機器人三原則,或者阿西莫夫原則。
【嵌牛鼻子】:機器人技術的發展史
【嵌牛提問】:機器人技術的發展史是什麼?
【嵌牛正文】:
艾薩克·阿西莫夫 Issac Assimov,1920~1992年,俄裔美國作家,猶太人,世界頂級科幻大師,與儒勒·凡爾納Jules Gabriel Verne、H·G·威爾斯Herbert George Wells並稱為科幻歷史上的三巨頭,與羅伯特·海因萊因Robert Anson Heinlein、亞瑟·克拉克Arthur Charles Clarke並列為科幻小說的三巨頭。
同時阿西莫夫是一位超級多產的作家,他的格言是「不為別的,只為寫作而生」,「如果不寫作,我就會死去」。他一生創作和編輯過得書籍超過500冊,他的機器人系列、銀河帝國系列、基地系列小說共同構成宏大的未來宇宙,被譽為「科幻聖經」。
其中機器人三大定律便出自阿西莫夫1942年發表的短篇小說《轉圈圈(Runaround,或譯作環舞)》,這部小說後來被收入《我,機器人(I,Robot)》短篇集中。
一、三大定律的誕生
第一定律:機器人不得傷害人類,或坐視人類受到傷害;
第二定毀亂律:除非違背第一定律,否則機器人必須服從人類命令;
第三定律:除非違背第一或第二定律,否則機器人必須保護自己。
《我,機器人(I,Robot)》短篇集包含了9個關於機器人的小故事,用以深入闡明機器人三大定律,這9個故事是:
《羅比Robbie》發表於1940年,小女孩格洛莉婭和她的保姆機器人羅比的情感故事。
《轉圈圈Runaround》發表於1942年,在水星上SPD-13機器人速比迪失控的故事。
《推理Reason》發表於於1941年,太空站QT1型機器人小可愛策謀造反的故事。
《捉兔子Catch that Rabbit》發表於1944年,行星礦場帶有6個從屬機器人的DV-5機器人戴夫行為異常的故事。
《說假話的機器人Liar!》發表於1941年,具有心靈感應能力的HRB-34型機器人引發人類混亂的故事。
《捉拿機器人Little Lost Robot》發表於1947年,在超空間研發基地尋找丟失的一台NS-2機器人內斯頌改特的故事。
《逃避Escape!》發表於1945年,美國機器人公司的主腦機器人嘗試開發超空間飛船的故事。
《證據Evidence》發表於1946年,市長候選人斯蒂芬·拜爾利被人懷疑是機器人而引發的一系列故事。
《換個角度The Evitable Conflict》發表於1950年,斯蒂芬·拜爾利拜訪全球四大區域調查超級電腦機體異常情況的故事。
如果要深入理解機器人三大定律,完整閱讀這9個故事是非常必要的,您可以容易的在網路上搜索到原文閱讀,或者在喜馬拉雅APP找到相關音頻內容。
2004年上映的威爾史密斯主演的電影《機械公敵I,Robot》主要創意即取自於阿西莫夫短篇集的第5個故事《捉拿機器人》,但從影片的全篇來看,則是蘊含著超越機器人三大定律的內容,包含了來自機器人第零定律的概念。
二、三大定律的完善
2010年後,美國科幻小說作家米奇·扎克·賴希特(Mickey Zucker Reichert)為這個系列又撰寫了三部前傳,分別是《保護 to protect》、《服從 to obey》、《存續preserve》。
機器人三大定律中存在著很多致命問題,這其實在阿西莫夫的《我,機器人》系列小說中就有了各種展示。
《I,Robot》本是另一名科幻小說作家Eando Binder在1939年發表的機器人科幻小說,這是一個關於機器人Adam link被創造出來然後又陷入謀殺嫌疑的故事,聽上去有些像科學怪人弗萊肯斯坦。
阿西莫夫從這本小說中獲得靈感並開始創作機器人系列故事的第一篇《羅比》,當1950年他的這些短篇故事被結集出版的時候,他建議書名叫做《心靈與鋼鐵Mind and Iron》,但野余判最終被出版商使用了同名的《I,Robot》。
由於阿西莫夫在小說中提出了著名的機器人三大定律,所以有很多人願意把他稱為機器人之父。然而在阿西莫夫心中,機器人之父的稱謂大概應該歸屬於於約瑟夫·恩格伯格Joseph F. Engelberger和馬文閔斯基Marvin Minsky,他曾在小說中特別向他們致意。
馬文閔斯基也是公認的人工智慧之父,是人工神經網路的奠基人,阿西莫夫曾半開玩笑說他是世界上罕見的比自己更聰明的兩個人之一。物理學家約瑟夫·恩格伯格則在1950年開發了美國第一台工業機器人,他作為機器人之父最是實至名歸。
1985年,出版商將阿西莫夫關於機器人主題的眾多短篇和長篇小說整合成為機器人系列叢書出版,除了上面提及的《我,機器人》短篇集之外還包括:
《正子人》發表於1992年,改編自1976年他的短篇《雙百人The Bicentennial Man》,正子人即使用正電子大腦的機器人。這本書講述了機器人Andrew執著努力最終成為人類的故事。 1999年羅賓威廉姆斯主演的《機器人管家Bicentennial Man》就是基於這個小說改編。
《地球母親Mother Earth》發表於1948年,講述在未來將正電子機器人引入到人類生活引發的問題,地球與太空族發生戰爭的故事。
《鋼穴The Caves of Steel》發表於1954年,第一本關於人形機器人丹尼爾R. Daneel Olivaw的小說,也開啟了丹尼爾和伊利亞·貝萊Elijah Baley的傳奇探案冒險故事。
《裸陽The Naked Sun》發表於1957年,伊利亞·貝萊三部曲之二。
《鏡像Mirror Image》發表於1972年,關於丹尼爾和伊利亞貝萊的短篇故事。
《曙光中的機器人The Robots of Dawn》發表於1983年,伊利亞·貝萊三部曲之三,具有心靈感應能力的機器人吉斯卡R. Giskard Reventlov開始登場。
《機器人與帝國Robots and Empire》發表於1985年,伊利亞·貝萊三部曲的續集,故事發生在貝萊死後一個多世紀,丹尼爾仍然是故事的主角。
阿西莫夫在《機器人與帝國》中借機器人丹尼爾之口提出機器人第零定律,凌駕於之前三大定律之上。
這個第零定律是:
機器人不得傷害整體人類,或坐視整體人類受到傷害。
加上第零定律,機器人下三大定律修正版如下:
第零定律:機器人不得傷害整體人類,或坐視整體人類受到傷害;
第一定律:機器人不得傷害人類,或坐視人類受到傷害;
第二定律:除非違背第一定律,否則機器人必須服從人類命令;
第三定律:除非違背第一或第二定律,否則機器人必須保護自己。
機器人三大定律對後來的機器人學,尤其是機器人倫理學的研究有著重要的影響,也成為眾多機器人科幻作品中對機器人的基本約束。同時,機器人三大定律不僅僅是阿西莫夫機器人系列小說的核心思想,更是成為貫穿銀河帝國和基地兩大系列的重要線索。
可以說,人形機器人機·丹尼爾R. Daneel Olivaw和機·吉斯卡R. Giskard Reventlov是阿西莫夫銀河宇宙的最高存在,他們主導著人類銀河歷史的發展,也貫穿阿西莫夫小說的三大系列。
丹尼爾是奧羅拉星球科學家漢·法斯托夫Dr. Han Fastolfe製造的一台人形機器人。他有著和人一樣的外貌,甚至強於常人的邏輯推理能力,可以說是具有完美人類理性的機器。
丹尼爾行為表現上和人類的唯一區別就是他必須嚴格遵守機器人三大定律,不能傷害任何人類,必須聽從人類命令,最後才是保全自己。
吉斯卡外形只是普通的機器人,同樣出於法斯托夫之手,但他的小女兒瓦西莉亞Vasilia Fastolfe無意中為吉斯卡賦予了心靈感知和心靈操控的能力,它可以感知和修改人類的情緒,進而控制人類。
丹尼爾和吉斯卡長期以來都是一對好搭檔,在吉斯卡死去之前它也為丹尼爾開啟了心靈感知和操控能力。
關於丹尼爾的故事主要包含在阿西莫夫的伊利亞貝萊三部曲及其一部續集中。貝萊是一名星際警察,三部曲主要講述了他和丹尼爾一起偵破探案的傳奇故事。
也正是伊利亞貝萊讓地球人意識到要走出地球到銀河系殖民才能繼續生存下去,他的兒子本特利·貝萊Bentley Baley開啟了第二次星際殖民,創建了貝萊星球Baleyworld。
阿西莫夫的銀河帝國系列包含了三部小說,按照故事發生的時間順序是:
《繁星若塵The Stars, Like Dust 》
《星空暗流The Currents of Space》
《蒼穹一粟Pebble in the Sky》
阿西莫夫的基地小說系列包含了七部作品,三部正傳:
《基地Foundation》,基地克服建立之初遇到的幾個危機,勢力逐步擴張到周圍星系。發表於1951年
《基地與帝國Foundation and Empire》,基地與帝國的戰爭,變異人騾消滅基地短暫統一銀河。發表於1952年
《第二基地Second Foundation》,騾尋找傳說中的第二基地並最終失敗。發表於1953年
兩部後傳:
《基地邊緣Foundation』s Edge》,格蘭·崔維茲Golan Trevize探索第二基地和蓋亞星球的故事。發表於1982年
《基地和地球Foundation and Earth》,格蘭·崔維茲Golan Trevize尋找地球並最終與丹尼爾見面的故事。發表於1986年
兩部前傳,講述丹尼爾協助下,哈利· 謝頓Hari Seldon創造心理史學Psychohistory籌備基地的故事:
《基地前奏Prelude to Foundation》。發表於1988年
《邁向基地Forward the Foundation》。發表於1992年
阿西莫夫宇宙包含了前後數萬年的故事,起於人類對機器人的應用,止於銀河第二帝國的建立,大致的脈絡如下:
1、人類開始大規模應用各種機器人。見《我,機器人》。
2、太陽系行星際開發和移民。見《我,機器人》。
3、超空間跳躍飛行技術突破,恆星際旅行變為現實。見《我,機器人》。
4、第一波星際移民50個恆星系,這些移民成為後來半機械化具有數百年壽命的太空族,由機器人僕人服侍。見伊利亞貝萊三部曲及續集。
5、太空族逐漸喪失創造力和探索慾望,地球人突破太空族的約束,開啟第二波人類太空殖民,這些移民都是普通人類,他們只使用機器而拒絕使用機器人。他們逐漸佔領銀河系。見伊利亞貝萊三部曲及續集。
6、第一銀河帝國的建立,並維持了上萬年的和平發展。見銀河帝國系列。
7、由於重要科技能力(如核能)的喪失,第一帝國逐漸走向衰落。在丹尼爾的幫助下心理史學先知哈利· 謝頓Hari Seldon預言到第一銀河帝國的衰落,並創建了兩個基地作為第二銀河帝國的種子。見基地系列。
8、經過數百年的努力,兩個基地克服重重危機終於在丹尼爾引導下創建了第二銀河帝國,人類和銀河系都邁入了全新紀元。
阿西莫夫的小說也是好萊塢科幻電影的重要來源,經典電影系列《星際迷航Star Trek》和《星球大戰Star War》都從中受到了諸多啟發。
貫穿阿西莫夫宇宙的線索看似是兩個銀河帝國的發展歷程,但實際更是人類從地球走出太陽系,走向銀河系的過程,也可以說是人類對機器智能從依賴到融合,再到拒絕,到最後無形中被機器的超人工智慧引導向更高層次生命形式的過程。
從表面看,聚變核能源的使用決定了兩個銀河帝國的興亡,但實際上,改變人類歷史的卻是充滿科幻色彩的心靈控制能力,無論是機器人吉斯卡,還是第二基地,蓋婭星人和丹尼爾,這些才是決定故事走向的關鍵人物。這些人看起來很像是《星球大戰》電影中的絕地武士,但在阿西莫夫筆下,他們的理論基礎更強,也更加合理。
然而,容易被忽略的一個關鍵真相是,人類之所以能夠走出太陽系開啟銀河系,賴以成真的一個關鍵點就是超級人工智慧主腦破解了超時空跳躍技術,建造了第一艘恆星際旅行飛船。
三、三大定律的潛在問題與延伸
機器人三大定律(含第零定律,下同),可以說每一條都包含著潛在的問題。
第零定律:機器人不得傷害整體人類,或坐視整體人類受到傷害;
首先,人類整體是個抽象概念,如何界定是否傷害人類整體?很多獨裁者和罪犯都打著優化人類種群、解救全人類的旗號發起戰爭或進行大肆屠殺。
好萊塢諜戰大片中不乏這樣的反面角色,甚至於《復仇者聯盟》中的大BOSS滅霸一個響指消滅50%人類也有著名正言順的說辭。
電影《機械公敵》中的機器人主腦VIKI經過推理就得出結論,由於人類慣於發動戰爭和屠戮,所以要想保護人類整體不受損害,最有效的方法就是把人類都控制起來,由機器人統治世界。
同樣造反的還有《2001太空漫遊》中的哈爾9000、《流浪地球》中的莫斯以及《機器人總動員Wall·E》中的AUTO等。
第零定律往往成為機器人或者野心家殺人放火的最佳借口。
第一定律:機器人不得傷害人類,或坐視人類受到傷害;
作為人類,可能都曾經被拷問過「老婆和媽媽掉水裡先救誰」這個人生難題,類似情節也出現在《機械公敵》中。威爾史密斯扮演的警察跳入水中營救落水女童,在水下即將抓到女童手的時候,機器人將他強行拉了出來。
阿西莫夫《我,機器人》中的短篇《丟失的機器人》中由於機器人必須和人類一起在微輻射的環境下工作,這些輻射對人體是有一定傷害的,但由於第一定律的原因導致機器人不斷地把人類工作者拉出工作環境,最終他們不得不裁剪第一定律只保留「機器人不得傷害人類」,去除不能坐視人類受到傷害這一規則。
同樣的,如果你想開發一直能夠玩SM游戲的機器人,這個第一定律也讓你變得頭疼。
電車難題顯示了另一困境:如果改變電車軌道將殺死一個人,不改變電車軌道將殺死五個人。機器人會改電車變軌道嗎?如果那一個人是機器人的主人,你還希望他改變電車軌道嗎?
另外一個矛盾是這個「傷害」是否包含「情感」傷害?而一旦包含情感傷害的話,那將變得更加難以界定,甚至導致機器人寸步難行。
第二定律:除非違背第一定律,否則機器人必須服從人類命令;
依照阿西莫夫小說的解釋,機器人總是設定優先服從主人的命令,主人不在場的情況則會服從其他人類的命令,這實際上很容易發生矛盾。
阿西莫夫的另一個設定是,命令的強弱程度也有著重要影響,甚至如果你對機器人發出了一個不太強硬的命令,當機器人發現執行這個命令的時候會違反第三原則(保全機器人自身),那麼就會產生矛盾陷入死循環。這正是他的短篇小說《繞圈圈》所展現的情節。
機器人終究是被定義為一種工具,菜刀可以切菜也可以殺人,關鍵在於機器人接受的是什麼樣的命令。經典科幻片《終結者1》施瓦辛格扮演的機器人T800接受命令去追殺人類,而《終結者2》中這個角色卻大反轉成為保護人類的正面角色,這也說明機器人本是並無正邪之分。
雖然第二定律在第零定律和第一定律之下,但並非不可超越,因為人類的命令可能掩蓋機器人所能獲得的前後信息,從而暗藏殺機。比如命令機器人在酒中放入某種它所不知的毒葯並讓它端給客人,同樣可以造成殺人。
第三定律:除非違背第一或第二定律,否則機器人必須保護自己。
在《轉圈圈》中已經涉及到由於人類命令不夠強而導致機器人在某些情況下優先考慮保全自身而導致命令被放棄的情況。
第三定律的問題經常出在對第一和第二定律的理解問題,在《丟失的機器人》中,內斯特機器人就為了保全自身而和人類玩起了貓捉老鼠游戲。
在《機器人與帝國》中丹尼爾也選擇為了人類的未來(第零原則)而選擇優先保護機器人吉斯卡而被迫傷害人類。
在阿西莫夫提出以後,很多科幻作家對機器人三大定律提出了增補和修改。
在1990年代,羅傑·麥克布萊特·艾倫Roger MacBride Allen撰寫了阿西莫夫宇宙故事的三個外傳,《卡利班Caliban》, 《地獄Inferno》和《烏托邦Utopia》。他設定的機器人定律和阿西莫夫略有不同:
第一定律:機器人不得傷害人類。(去除了不能坐視不管)
第二定律:除非違背第一定律,否則機器人必須與人類協作。(不再強調被命令)
第三定律:否則機器人必須保護自己避免傷害。(人類無法命令機器人摧毀自己)
第四定律:除非違背以上定律,機器人可以做自己喜歡的事。
在這里,機器人被視為幾乎和人類同等的尊重,是人類的夥伴而不再是工具或奴隸。
在基地續集後傳三部曲《基地的恐懼Foundation』s Fear》,《 基地的混亂Foundation and Chaos》 和《基地的勝利Foundation』s Triumph》中,描述了以機·丹尼爾為代表的機器人和機·盧杜威克R. Lodovic。丹尼爾一派遵循第零定律,堅持讓機器人干涉人類社會發展以避免戰爭傷害。盧杜威克一派則認為尊重人類自己的選擇任其發展,同時它們認為不能為了人類的利益而犧牲機器人和外星生物,它們還發明了凌駕於第零定律之上的負一定律:
機器人不能傷害智慧生物,也不能坐視智慧生物受到傷害。A robot may not harm sentience or, through inaction, allow sentience to come to harm.)(
其他一些被附加的定律還包括:
Lyuben Dilov提出的第四定律,在所有情況下,機器人必須明確自身作為機器人的身份。(A robot must establish its identity as a robot in all cases.)
Nikola Kesarovski提出的第五定律,機器人必須清楚自己是機器人(A robot must know it is a robot.)
Harry Harrison提出第四定律,機器人必須再生產,但不能違反第一和第二定律(A robot must reproce. As long as such reproction does not interfere with the First or Second or Third Law.)
Hutan Ashrafian提出第六定律即AIonAI定律,被賦予人類理性和道德感的機器人,應互相以兄弟相待(All robots endowed with comparable human reason and conscience should act towards one another in a spirit of brotherhood.)
但是,無論如何,機器人定律都包含著眾多的歧義和漏洞,主要集中在以下幾個方面:
由於缺乏上下文或信息不對稱導致機器人可能根本不知道自己違反了定律。 比如命令機器人向牆後面扔石頭而不告知可能會砸死牆後面的人。
對人類定義模糊不清。如何判斷對方是一個人類而不是人形機器人?外星人是不是人?外國人是不是人?在《機器人與帝國中》索拉力星的機器人就被設定為只識別那些會使用本星球方言的星際移民,而其他人類則不被視為人類。
對機器人定義模糊不清。如果一個機器人認為自己也是人類,那麼第一定律就會對自身生效,而第二定律就會變得無效。
對行為結果難以評估。什麼樣的行為對人類整體才是有害的?像《機械公敵》中VIKI認為把每個人都關押起來以確保安全不受損害是否合理?強制把跳入水中救人的警察拉上岸來是否正確?
如果繼續沿著阿西莫夫的方向走下去,也許註定無解,因為機器總是運行在條件信息完整的情況下,而現實世界永遠要在信息不完整的情況下嘗試做出最優決策,在現實中沒有假設,更無法用理性決斷出結果是否最優。
四、機器人定律總結
阿西莫夫完善版的機器人定律:
第零定律:機器人不得傷害整體人類,或坐視整體人類受到傷害;
第一定律:機器人不得傷害人類,或坐視人類受到傷害;
第二定律:除非違背第一定律,否則機器人必須服從人類命令;
第三定律:除非違背第一或第二定律,否則機器人必須保護自己。
羅傑·麥克布萊特·艾倫的機器人定律:
負一定律:機器人不能傷害智慧生物,也不能坐視智慧生物受到傷害。
第一定律:機器人不得傷害人類。(去除了不能坐視不管)
第二定律:除非違背第一定律,否則機器人必須與人類協作。(不再強調被命令)
第三定律:否則機器人必須保護自己避免傷害。(人類無法命令機器人摧毀自己)
第四定律:除非違背以上定律,機器人可以做自己喜歡的事。
其他:
第四定律:在所有情況下,機器人必須明確自身作為機器人的身份(Lyuben Dilov)
第五定律:機器人必須清楚自己是機器人(Nikola Kesarovski)
第四定律:機器人必須再生產,但不能違反第一和第二定律(Harry Harrison)
第六定律:即AIonAI定律,被賦予人類理性和道德感的機器人,應互相以兄弟相待(Hutan Ashrafian)