这款拥有自我意识的机器人 能够通过学习不断构筑认知能力

　　说到智能机器人大家一定不会对于这个新生名称感到陌生感，但是一款拥有自我意识能力并不断通过自主学习获得足够认知能力的“增程式”智能机器人，你见过吗?一起来看看。

　　1961年，世界上第一只工业机器人出现在通用汽车的生产线上，它的名字叫做Unimate。半个世纪之后，机器人已经遍布各行各业，不过大部分仍然集中在工业领域中，它们大多数被固定在地上，在流水线上工作。现在，随着机器人的发展，越来越多机器人已经走出了实验室、走出了工厂，走进了我们的生活。机器人已经打破了以往的呆板形象，变得可随处移动，外表越来越像人类。更重要的，它们开始拥有自我意识，并能和环境进行互动。

　　意大利热亚那的IIT(意大利科技学院)研究人员打造了一款人型机器人，它的名字叫iCub(i 取自《我，机器人》里的iCub取自于《丛林之书》的狼群养大的人类小男孩man-cub)，身长104cm，体形跟一个5岁大的小孩差不多。四肢活动范围可达53度，具有触觉和肢体协调能力，可以抓东西、玩捉迷藏，甚至还会跟着音乐跳舞。它的眼睛和头部可以跟踪运动中小球的移动轨迹，手臂上安装有定制化的压力传感器。

　　可以说，许多科技粉都十分熟悉这款机器人，它的名气源于实现了机器人从“听从命令”到“拥有自我意识”的跨越，在机器人发展史上具有开创意义。伴随着学习能力的逐步提高，iCub未来将可能成为电影角色“大白”那样的机器人助手，它不会把你看成主人，而是当成朋友、闺蜜，因为它可以倾听你的烦恼，甚至逗你开口一笑，再为你出个点子解决困扰。

　　在打造iCub的过程中，研究人员强调“认知能力的学习”，并将其作为开源平台，通过与环境交互和与人交互来获得各类行为能力和认知能力。 它吸收了真正的大脑运作的方式。研究人员设计的iCub控制系统，模拟了哺乳动物大脑中的关键过程。这些过程之间的交互，由分布式自适应控制支配。这个系统是以大脑的认知结构为模型建立起来的。

　　研究人员要着手建立一个模拟人类的生态自我的过程，关键在于让机器人意识到自己的身体以及它如何和周围的环境互动。 iCub 要实现这点，需要一个内部的“身体图式”，这一模型将物理部件和身体姿势联系起来。其他机器人学家可能会直接为“身体图式”编程，但意大利科技学院不这样，它们赋予iCub自行解决的能力。它进行一些微小随机运动，并观察行为后果，从中学习。人类在子宫内和婴儿早期展现出相似的探索行为，术语叫做 motor babbling(牙牙学语)。换句话说，机器人可以将虚拟的复杂行为和视觉听觉反馈联系起来，这样当它输出行为时会预期到感官反馈。这类似于婴儿学习拿物件和学说话的过程，这意味着人类以大致相似的方式了解自己的身体。

　　利用这种方法，研究人员努力训练 iCub，让它在自己和他人之间做出区分，这正是生态自我的一个基本方面。motor babbling 程序还让机器人学习如何摆出特定的既定姿势。将这种身体模型和对附近和表面物件的了解相结合，使得 iCub能够在不碰撞东西的情况下四处行动。

　　因此，他们做了一次实验，其主要目标就是能让 iCub在保持特定姿势时还能与周围进行多种接触。而为了实现目标，他们首先需要知道机器人身体的哪些部分需要接触。同时，我们还需要知道能够保持机器人稳定性的压力和扭矩。

　　要让 iCub在保持既定姿势时还能与周围环境进行接触，关键点是低水平关节力矩控制、任务空间反转动态控制、认为计划、解除压力和关节力矩预测。它们对于机器人保持平衡非常重要，特别是任务空间反转动态控制器，它可以用来发现这些扭矩，来让机器人在保持某一特定姿势时保持平衡。

　　那在实现了iCub与环境接触的技能之后，如何让它与环境进行互动呢?研究团队给出的答案是这样的：他们以一种特殊的方式编码 iCub和周围环境的互动，这样就能让它更清楚地理解和当下情景的联系。

　　因此，这样一来，iCub便拥有了自我意识和感知周围环境的能力。不过，拥有“读心术”的机器人或多或少有些可怕，但不管怎么说，能够拥有这样一个“好闺蜜”，何乐而不为呢?