训练机器人的自我意识，对机器人的发展有什么帮助

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机器人通过了认知测试，如在镜子中认出自己，并被编制了具有人类时间感的程序，这些都表明，机器正在被塑造成我们日常生活中更重要的一部分。2016年，家庭、军队、商店和医院使用的机器人数量首次超过工业使用的机器人数量。机器人不再集中在工厂里，而是越来越多地出现在人们的家中和生活中——随着它们变得更加复杂和“有感知能力”，这一趋势可能会越来越明显。

荷兰内梅亨大学助理教授帕布罗·拉尼洛斯博士说:“如果我们把机器人从工厂搬到家里，我们想要的是安全。像拉尼洛斯博士这样的专家说，为了让机器安全地与人互动，它们需要更像人类。他设计了一种算法，使机器人能够以与人类相似的方式识别自己。

人类和机器人之间的一个主要区别是，我们的感官有缺陷，将误导信息输入我们的大脑。“我们的本体感觉非常不精确(对身体位置和运动的感知)。例如，我们的肌肉有不精确的传感器，而机器人有非常精确的传感器，”他说。人类的大脑利用这些不精确的信息来指导我们对世界的理解。机器人不习惯以同样的方式处理不确定性。

拉尼洛斯博士说：“在实际情况中，机器人的世界和它的世界模型之间存在着错误和差异。”“我们在机器人身上遇到的问题是，当你改变任何条件时，机器人就会开始失灵。”两岁时，人类就能分辨出自己的身体和世界上其他物体的区别。但是，对于一台机器来说，一个两岁大的人类大脑所能做的计算是非常复杂的。

拉尼洛斯博士及其同事在一个名为“自我感受”的项目中开发的算法，使三个不同的机器人能够将自己的“身体”与其他物体区分开来。他们的测试机器人包括一个覆盖触觉皮肤的手臂，另一个已知的感觉不准确的手臂，以及一个商业模型。他们想看看机器人会如何回应，因为它们收集“感官”信息的方式各不相同。

由算法辅助的机器人通过的一项测试是橡胶手错觉，它最初用于人类。拉尼洛斯博士说:“我们在你面前放一只塑料手，遮住你的真手，然后开始刺激你遮住的手和你能看到的假手。”实验的目的是用与人类相同的幻觉来欺骗机器人。这是一个衡量多个传感器集成程度和机器人适应环境能力的指标。拉尼洛斯博士和他的同事们制造了一个机器人，让它体验假手的感觉。

第二个测试是镜像测试，它最初是由灵长类动物学家提出的。在这个练习中，一个红点被放在动物或人的前额上，然后他们对着镜子看自己。人类，和一些动物实验对象，比如猴子，试着擦去他们脸上的红点，而不是擦去镜子上的红点。测试是一种确定动物或人的自我意识程度的方法。人类儿童通常能在两岁生日时通过测试。该团队训练了一个机器人，通过将反射中的肢体动作与自己的肢体联系起来，来“识别”镜子中的自己。

这项研究的下一步是在机器人中集成更多的传感器——并增加它所计算的信息——以改善它对世界的感知。拉尼洛斯博士说，一个人仅视网膜上就有约1.3亿个感受器，每个指尖上就有3000个触觉感受器。处理大量数据是机器人技术的关键挑战之一。他说:“解决如何以一种有意义的方式组合所有这些信息将提高身体意识和对世界的理解。”

改善机器人感知时间的方式也可以帮助它们以更人性化的方式运作，让它们更容易融入人们的生活。这对辅助机器人来说尤其重要，它们将与人互动，并必须与人合作才能完成任务。其中包括被建议作为帮助照顾老人的一种方式的服务机器人。英国苏塞克斯大学萨克勒意识科学中心的联席主任安尼尔·赛斯说：“人类的行为，我们与世界的互动，取决于我们对时间的感知。”“对于任何复杂的行为来说，拥有良好的时间观念都是很重要的。”

一个名为“时间风暴”的项目，该项目考察了人类如何感知时间，以及如何利用这些知识赋予机器时间感。塞思教授表示，在机器人体内植入时钟不会让它们有时间意识。他说:“无论是人类还是动物，他们的大脑中都没有时钟。”他说，人们对时间的感知存在偏见和扭曲。沃里克·罗斯布姆也是苏塞克斯大学的认知科学家，也是该校时间风暴项目的带头人，他创建了一系列的实验来量化人们对时间流逝的感受。

罗斯布姆说:“我们让受试者观看几秒钟到一分钟不等的不同视频，然后告诉我们他们认为视频有多长。”这些视频是以第一人称的视角来看待日常事务，比如在校园里散步或坐在咖啡馆里。根据场景的繁忙程度，受试者体验的时间与实际持续时间不同。

利用这些信息，研究人员建立了一个基于深度学习的系统，可以模仿人类受试者对视频持续时间的感知。赛斯教授说:“效果非常好。”“我们能够相当准确地预测出人类是如何感知我们身体系统的持续时间的。”该项目的一个主要重点是调查和演示机器和人类在相同的时间期望下并肩工作。研究人员能够做到这一点，是通过展示机器人协助做饭，比如根据人们的偏好提供食物，这需要理解人类的时间感知、计划和记忆已经做过的事情。

拉尼洛斯博士说，在过去的10年里，机器人意识领域取得了显著的进步，未来10年，随着机器人的自我意识越来越强，将会有更多的进步。
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