石黑浩

日本大阪大学的石黑浩教授,对人形机器人可以说是相当的执着,从认识他到现在看过的作品还没有看过不像人的!也由于这份对“人”的执着,让他在日本以及国际上,都有着相当份量的地位,因为他的努力,让许多人看到像机械公敌般的情节画面,搞不好有一天真的会出现在人类世界!

人物简介

石黑浩(いしぐろ ひろし、1963年10月23日 - ),日本机械人工程师。日本大阪大学教授。ATR石黑浩特别研究室负责人。智能信息学家。日本大阪大学工学博士(1991)。滋贺县出身。

从事双足机械人的研究工作。他的大阪团队( Team OSAKA )由工业界和学术界组成。2004至2007年连续4年,在机械人世界杯 ( ロボカップ世界大会 ) 足球竞技项目上取得胜利。

教育程度

1986年 3月 毕业于山梨大学工程系电脑科学科。

1988年 3月 完成山梨大学工程系电脑科学科研究生。

1991年 3月 完成大阪大学大学院基础工程研究科博士学位。

就职经历

1991年 4月 山梨大学工程系电子信息工程科,助理。

1992年 3月 大阪大学基础工程系系统工程科,助理。

1994年10月 京都大学大学院工程研究科信息工程专科,副教授。

1998年 4月 京都大学大学院信息学研究社会信息学专科,副教授

1998年 3月-1999年3月 美国圣地亚哥加州大学,客席研究员。

2000年 4月 和歌山大学系统工程系信息通信系统学,副教授。

2001年 4月 和歌山大学系统工程系信息通信系统学,教授。

2003年 4月 大阪大学工程部工程研究科智能、性能创新工程专科,教授。

1999年10月开始 科学技术振兴事业团 ( 现为独立行政法人科技术振兴机构 ) JST PRESTO (さきがけ21 )?研究员 ( 知觉信息研究 )

1999年10月开始 ATR智能影像研究所?客席研究员(机械人研究组组长)

2000年11月开始 Vstone有限公司董事总经理

所属学会

电子信息通信学会,信息处理学会,人工智能学会,日本机器人学会,IEEE, AAAI, ACM

主要学会及其参与

1993年 4月精密工程会A-Life及人工制品生产工程相关研究分科会委员
1993年10月先端精密机器工程国际会议(,ICAM'93,)筹备委员
1995年 4月机器人工程及自动化国际会议(,ICAR'95,)筹备委员
1996年 4月日本机器人学会杂志编辑(直至1998年3月)
1996年10月组成全方位视觉传感器研究会审查(直至2001年3月)
1996年11月智能机器人,与System国际会议(,IROS'96,)筹备委员
1998年 4月国际论文杂志Machine,Vision,andApplication副编辑
1998年 8月知性系统专用多传感器整合国际会议(,MFI'99,)筹备委员
2000年 4月信息处理学会关西支部,环境智能,研究会审查
2000年12月ATR智能影像研究所资助,信息处理学会关西支部协资日常型机器人资助
2000年12月通商产业省,次世代,电子信息,平台技术,调査委员会人工知能行动组委员
2001年 4月视觉传感器网络研究会审查
2001年 4月信息处理学会,信息环境领域认知性都巿平台研究组发起人及联络委员
2001年 6月数码城巿,京都国际,研讨会筹备委员
2001年10月分布式自主机器人系统国际会议(,DARS,2002,)筹委会委员
2001年11月和歌山县,经济活动委员会委员
2002年DARS,2002(分布式自主机器人国际研讨会)筹委会成员
2002年 1月日本机器人学会学术演讲会执行委员(直至2002年12月)
2002年 4月机器视觉系统,国际会议筹委会成员
2002年 7月IEEE-IES,RAS,SICE,RSJ,人工智能传感器整合(MFI)国际会议2003年7月30日,东京
2002年 9月内务省,机器人网络研究委员会直至2003年7月
2002年12月第18届国际人工智能联合会议2003年8月9-15墨西哥阿卡普尔科( Acapluco Mexico )筹委会成员
2003年 1月关西经济联合会次世代机器人研究会委员
2003年 1月大阪市,机器人研究会委员
2003年ITS学会营运委员会
2003年 IROS计划委员?
2003年 机器人学会学术演讲会营运委员
2003年 神奈川县,机器人委员会委员

研究主题

机器视觉

( 主动视觉、全方位视觉、分布式视觉 )  要让机器人在真实世界中,自由活动的话,必须装置各式各样的传感器。特别是视觉传感器,然而视觉传感器往往传来巨大的信息量,要实现视觉识别,并非易事,实际存在颇多的问题尚待解决。现时的想法,以「注意」去替代复杂的认识性能,来实现主动视觉,主动视觉的优点是,由广阔的视野中,将视觉认识中的难题,变为单纯化的全方位视觉;在一个环境周围,设置大量视觉传感器,来实现分布式视觉,这三种研究,是基本的机器人视觉。

人类和机器人的智能信息平台

网络的发展现状,想象每台计算机都装置各种传感器,如视觉传感器和麦克风。要将那么多传感器接收来的信息,单一的去执行传输是不可能的,还要考虑到环境的认识,支持人类和机器人从事活动需要到的信息平台。在这种情况下,信息平台才是最根本要去解决的问题,我们的目标是实现智能化的基础设施。

机器人与环境的交互作用

( 社会机器人、认知机器人 )

主题是实现机器人在真实的世界从事活动,为了达到这个目的,除了上述的机器视觉和智能信息平台,还有就是,人类和机器人共存的环境下的相互作用,我们也对其结构进行基础研究。这样的机器人,被称作社会机器人或者认知机器人,是机器人工程崭新的研究领域。

学会及社会活动

1993年10月4日 大阪大学知识科学委员会,AI在现实中的问题,小组讨论

1994年12月9日 日本机械学会,Activision( 美国游戏机公司 )机器人方面的应用

1995年6月22日 日本机械学会基本方针演讲,机器视觉

1995年11月16日 电子信息通讯学会 分散视觉认知u2013依赖视觉代理网络的群知觉- 研究会招待演讲

1997年10月17日 日本神奈川叶山,第8届国际机器人研究座谈会-机器人与环境整正-机器人专用的信息感知设施

1997年11月18日 系统控制信息学会,针对视觉信息平台的-分布式视觉应用,图像处理u2027电脑视觉最新潮流讲座

1999年10月15日 信息理学会分散视觉认知,信息理学会智能与复杂系统研讨会

2000年1月24日 科学技术事业团赞助,环境智能,不同领域研究者交流工作坊

2000年3月9日 精密工程会第一届动画图像处理现实运用工作坊─针对分布式全方位视觉系统的知觉信息平台

2000年5月26日 知觉信息平台的信息发布,Media 论坛京都2000 ( 京都巿,京都高度信息化推进委员会,NHK京都放送局,京都新闻社 )

2000年7月11日 人工智能学会,信息整合(SIG-CII)研究会,朝向知觉信息平台

2000年9月27日 学术振兴会,相互依存构造,未来开拓计划「建构互动相乘的效果用於感性世界」

2000年10月17日 Venture EnterprisesCenter全方位视觉传感器的可行性

2000年10月23日 科学技术事业团赞助,不同领域研究者交流工作坊

2001年2月19日 京都大学信息处理学会,分布式全方位视觉的研究,电脑视觉及影像介质研究会

2001年8月11日 分布式全方位视觉,高级国际会议2001,智能机器人新领域,日本教育联合会,科学推广

2001年11月10日 澳洲维多利亚,罗恩洲,日本的产学合作,ISRR会议「机器人商品化」专题讨论小组

2001年11月11日 澳洲维多利亚,罗恩洲,国际机器人研究座谈会,开发交互式拟人机器人“Robovie”,认知科学及机器人学科间的研究

2001年11月20日 电子信息技术产业协会关西支部,产学合作检讨WG

2001年12月10日 富山县,山田村,第7届电脑山田村私校,用于街道和人的摄像机网络

2001年12月13日 京都巿,京都大学大学院智能信息学研究科,大学院讲座,相互作用理解及日常活动型机器人的开发,特别演讲「机器人与人类的互动」

2002年3月14日 埼玉县信息处理学会第64届全国大会,产学官 ( 民间企业、学界、政府 ) 的IT研究方法,座谈会

2002年3月29日 Robodex执行委员会,Robodex 2002,访谈节目,和机器人一起耍乐

2002年5月21日 东京,东京医科齿科大学大学院精神行动医科学分部,关于机器人在精神科领域上的活用

2002年5月21日 三鹰产业广场会议室,第一届研究委员会,关于全方位摄像机「移动物体全方位摄像机的相关研究」

2002年6月21日 神户阪神淡路多媒体产业交流会,产学合作的期待及话题

2002年7月4日 大学发企业株式会社,共同大阪大学产学官,企业家研讨会「」

2002年7月17日 意大利博洛尼亚第一届国际会议,自主代理及多代理系统,用于智能机器人开发的构成论的接近,走向交互式拟人机器人

2002年11月12日 用于智能机器人开发的构成论的接近,大阪电气通信大学精密机器基础研究设施赞助,公开演讲会「智能机器人的最前线」,大阪电气通信大学,图书馆小礼堂

2002年11月22日 智能的构成论的接近日常活动型机器人Robovie的开发,电子信息学会技术研究报告,模式识别,Media理解研究会,PRMU2002-123

2003年1月10日 美国圣地亚哥,通信机器人,DIMI工作坊──智性社区的代理和机器人

2003年2月17日 座谈会:从生活及次世代业剖析机器人,由机器人看见新的商业营运模式,机器人产业振兴论坛2003,大阪产业创造馆赞助,大阪巿

2003年3月5日 互动机器人开发,赞助者:理科研究所BMC论坛,生物模拟控制研究中心,理研化学研究所生物模拟控制研究中心,名古屋

2003年3月25日 知觉信息基础平台,高科技捉进联合第二国际研讨会,手电及u专用的信息环境,赞助商:高科技捉进联合会( Cyber Assit Consortium )、高等工业科学及技术国际学会 ( National Institude of Advance industrialScience )、东京御台场

2003年4月7日 座谈会「50年前的梦u202750年后的梦…与机器人共生u2027合作」~小飞侠 (アトム)诞生祝贺记念演讲会~大阪中央公会堂,阪大开拓者研究机构,

2003年6月27日 日常活动型机器人Robovie的开发现况及将来展望,人工智能学会全国大会,活动空间支持招待演讲,新潟县,新潟巿中央区 (朱鹭メッセ、TOKI MESSE)

2003年7月15日 Ubiquitous及机器人──由知觉信息平台到日常活动型机器人,IT和OASIC论坛联合,第4届研讨会,大阪府,千里阪急酒店

2003年11月4日 工程与探索型研究,工程研究科助理教授会企业演讲会,第31 届,吹田巿,大阪大学吹田活动营,大阪大学吹田祭

2003年11月22日 座谈会,Ubiquitous与机器人共同育成,社会育成智能及内心──由机器人及脑科学入手,社会的智能发生学研考会,Keihanna Interaction Plaza Incorporated大会议室,京都府

仿制人科学

石黑浩创造了堪称最逼真的机器人,但并非为了服务社会,而是为了让我们更了解自己。

机器人的人性

2005年,日本爱知县举办的世界博览会中,日本全国各实验室的机器人全露了脸,各式各样、大大小小的人形机器人,有的靠轮子移动,有的以双脚走路,看起来就像可爱的小娃娃,或是神奇的机器战士。不过一眼就可以看出,它们全都是人造的产物;只有一个机器人除外。这个机器人有着柔润的双唇、闪闪发亮的秀发,灵动的双眸缓缓眨动。它坐在椅凳上,双手拘谨的交握在腿上,并且穿着鲜艳的粉红色上衣、灰色宽松便裤。站在几公尺之外,有那么几秒钟令人困惑,这个「复制人一号」(ReplieeQ1)看起来真的就像一位30多岁的一般女性。事实上,它还真的是依据一位30多岁的女性仿造而成的。  

对许多人来说,复制人一号不仅是一般的人形机器人,而是货真价实的仿制人。它看起来那么栩栩如生,就像真人一样。日本以拥有全世界最先进的人形机器人为傲,本田公司的「艾西莫」(Asimo)和其他的双足机器人为其中代表。随着人口凋零老化、人力衰减,可想而知,机器人终究会派得上用场。但为什么要建造一个具有上色硅胶皮肤、动作流畅、甚至化了妆的机器人呢?对复制人一号的创造者石黑浩来说,答案很简单:「仿制人科学。」

石黑浩,日本大阪大学智能机器人学实验室的主持人,一头乌黑浓密的头发下是紧蹙的眉头,凌厉的眼神几乎能发射雷射光。将机器赋予人形与双足,是为了克服楼梯等建筑特性,让机器人能够在人类环境中工作。但除了这类正当理由,石黑浩相信,人类对极像人的机器反应较好。因此,仿制人能引发最自然的沟通方式。42岁的石黑浩表示:「外观十分重要,可促使人与机器人建立更好的关系,机器人是信息媒介,尤其是人形机器人。未来,它们扮演的主要角色就是自然的与人类互动。」

石黑浩成长于日本京都附近,小时候是个典型的日本男孩,以做机器人模型为乐。虽然如此,比起发明机器人,他却更关心生命的哲学课题。轻微的色盲让他不得不放弃原本当油画家的志愿,转为研究计算机与机器人的视界。他在日本山梨大学就读时,曾经为盲人建造一具带路机器人;他后来建造的人形机器人Robovie的组件,也被三菱重工运用在新一代管家通讯机器人「牛若丸」(Wakamaru)的设计里。对「星舰奇航」中的仿制人百科(Data)深感着迷的石黑浩,认为机器人是帮助我们更了解自己的理想机具。

为了成功模仿人类的外貌与行为,石黑浩把认知科学融入机器人学。反过来,认知科学研究也能利用机器人,做为研究人类感知、沟通与其他官能的测试温床。这种全新的异体交配法,正是石黑浩口中的仿制人科学。在2005年的一篇论文中,他与研究伙伴做了如下的解释:「为了让仿制人和真人一样,我们必须从认知科学、行为科学与神经科学的角度研究人类的活动;为了评估人类的活动,我们又必须在仿制人身上实践该行动背后的程序。」

人的复制

藤雅子与她的仿制人合影。这个仿制人是石黑浩的实验室与可可洛公司为2005年爱知世博会而造。

石黑浩的关键策略是,根据真人来建构机器人。他以四岁的女儿为对象展开研究,仿真她的身体做了一个初阶仿制人,但致动装置太少,机器人动作僵硬且不自然。石黑浩与日本东京的机器人制造商可可洛公司合作「复制」了真人──NHK电视新闻主播藤雅子,以形状记忆硅胶与石膏模型建造了复制人一号。金属骨架外包覆着聚氨甲酸酯与五公厘厚的硅胶皮肤,经过特殊上色,触感柔软。再加上衣服、假发与唇膏,看起来几乎是藤雅子的翻版。

不过,外观只是人形的一部份。为了让复制人一号的上半身拥有流畅的动作,石黑浩为它安装42个安静的小型气压伺服致动器。但由于这些致动器的动能来自冰箱大小的外部空气压缩机,因此运动性能受到了限制。同样的,石黑浩也把大部份控制单元与传感器安排在仿制人体外,以地面传感器追踪人类的行动,以摄影机侦察人类的脸部与姿态,并以麦克风接收语音。结果好得惊人。复制人一号皮肤上的压电式传感器一侦测到碰触,会立刻举起手臂,透过柔和的语调以预录的日语说:「我出现的目的,是为了研究真人与机器人之间的自然沟通。」

人形机器人也有让人感到不舒服的危险。石黑浩的合作伙伴港隆史表示:「由于仿制人的外观酷似人类,所以动作与反应上微妙的差异,可能让仿制人显得怪异。」这种负面的情绪反应即日本机器人学家森政弘于1970年首度描述的「诡异之谷」(uncanny valley)。不过复制人一号非常逼真,之所以能克服这种令人毛骨悚然的感受,部份原因就在于它的移动方式很自然。

石黑浩的仿制人科学实验证明了动作的重要性。他请受试者在布帘拉起的两秒钟内辨识出衣服的颜色;受试者不知道的是,布帘后也藏着仿制人,它可能是静止不动,也可能做出人类常在不自觉中出现的「微动作」。当仿制人静止不动时,70%的受试者知道自己看到的是机器人;但当仿制人微微动作时,只有30%的人知道那是仿制人。

在这个把新力索尼的爱宝机器狗当成家人一样对待的国度里,每天研究仿制人的工程系学生,为机器人发展出特别的保护措施也不奇怪。但有关视线方向的实验却显示,工程师以外的人也可能不自觉的把仿制人当做一般的社交对象。在这些研究里,受试者与其他人或仿制人对话时,若陷入思考就会把视线转开。因此石黑浩和助理认为,视线的中断也许可用来测量仿制人与人类的相似程度。他们认为,想消除人类对机器人在社会中扮演日常角色的心理障碍,这就是关键。(较为基础的仿制人已经开始在日本工作了,那就是沙耶。这部机器人的传感器比较少,动作也有限,是由日本东京理科大学的小林宏所开发,多年来一直在该大学的大厅担任接待员。)

石黑浩的合作伙伴麦可多曼(Karl MacDorman)曾经研究过诡异之谷与死亡恐惧之间可能的关联,他认为:「仿制人可说是最后的实验机器与测试温床。我们需要更多的仿制人。」

石黑浩的自动机器人虽然可能演变成双足机器人,但他却认为仿制人永远无法超越人类,也就是说,像电影「银翼杀手」内那种精巧的「同理心测试」,并无存在的必要。这大概有点讽刺吧,石黑浩表示:「暂时困惑个几秒钟是可能的,但一整天,那就不可能了。完美的仿制人并不可能存在。」

然而,石黑浩仍希望把下一个仿制人(这次是男性)做得尽可能真实。模特儿是谁?他自己。石黑浩认为,机器复制人可让他在忙碌的时间表中稍微松口气,因为他可以派机器人到教室或会议室,透过它进行视频会议。他说:「我永远想问的问题是:我们为什么活着?人类又是什么?」一个以电路和硅胶做成的石黑浩,也许很快就能回答他的问题。

TAGS: 科学家 机械人
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