“美国正开展杀戮机器人研究，将实现无人机群协同作战”

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12月19日，据《经济学家》杂志报道，此前的11月12日在youtube上发布了“杀戮机器人”( slaughterbots )的视频。 视频传达了加州大学伯克利分校人工智能教授斯图尔特·罗素( stuart russell )对技术的担忧，其背后的出资人是星光闪耀的“生命未来研究所”( fli )，成员有埃隆·马斯克、斯蒂芬·霍金。 视频显示，在不久的将来，具备面部识别系统的小型无人机将安装炸药，成为恐怖的“ai杀手”，可以锁定目标，攻击特定人群(例如穿着制服的人)。 视频场景中，无人机群合作闯入大楼。 领头的无人机在墙上打了个洞，让机群流入建筑物内部。

虽然现在“杀戮机器人”还没有成为现实，但罗素唤醒人们的，是迟早要成为现实的事。 世界各地的军事实验室都在忙于开发战争用途的小型自动机器人，其中有些是常规的，有些则非常有规律。 位于美国马里兰州的美国陆军研究室在过去的十年中进行了微型自主系统和技术( mast )的研究。 今年年初新启动的“分布式协作智能系统与技术”( dcist )项目将真正使构想成为现实。

mast项目始于2008年，当时“手持无人机”只停留在科幻小说的概念上。 现在这架无人机已经习惯了司空。 除了基础的无人侦察机外，mast还可以开发微型战场侦察兵，在士兵前方跳跃和行走，代替人完成地面搜查。 dcist的目标是更进一步，希望这些微机械学会的信息表达和合作，最终——如果项目研究成功——实现机群的协调行动，共同执行某项任务。

能爬，能飞，也能跳

尽管目前制造了各种形式的军事机器人，美国国防部仍然致力于将机器的行动限制在人类的控制之下，最终将刹车机的权利归于人类，而不是由机器自主决定。 和fli一样，五角大楼也对“杀戮机器人”的概念感到惊讶。 技术总是具有难以抑制的扩散性，70年前人类开发了原子弹，看到了这种武器的可怕威力，世界各国竞相模仿。 即使美国不管理自己制造杀戮机器，一旦相关技术成熟，其他国家和组织也未必不制造。

现有的无人机( polycopters )可以看作是直升机( helicopter )的变体，一般小型机体上有4~6个旋翼。 一位mast的研究者认为找到了更好的设计方案。

他们提出了滚动翅膀的机器人( cyclocopter )设计。 通常就像把轮船的滚轮桨应用于无人机一样。 虽然已有旋翼飞机的理念，但由于该结构对材质的色牢度和重量要求较高，所以相关设计工具直到最近还没有开发出来并投入使用。 现在所需的材料和工具都具备了，相关事业正在迅速发展。 在mast项目中，研究人员已经将旋翼飞机从重30公斤的庞然大物简化为重不到30克的小型飞机。 兼具新机器的性能和紧凑性，在各方面胜利之前传到了无人机上。

与以往的飞机相比，旋翼飞机采用的空空气动力学原理更类似于昆虫的飞行，不是通过旋翼，而是通过在气旋中混合气流来产生升力。 这种飞行方法的一些变化对小型飞机很重要。 涡流效应随着飞机体积的缩小而增大，以前流传下来的飞机正好相反。 以前，传达机越大越稳定，但卷筒纸机越小型越好。

转动翅膀飞行的话噪音很小。 德克萨斯州a m飞行实验室的Moble Benedict ( Moble Benedict )是滚动机翼的飞机项目的领导者之一，观察到与滚动机翼的无人机高速旋转产生的噪音相比，滚动机翼的飞机机翼速度要低得多，间谍无人机设计了机翼。 另外，旋翼飞机机动性强，具备更强的抗风能力。

本尼迪克特博士预测，滚翼机有望在两年后量产。 届时，旋翼飞机可能会找到不仅用于军事用途，还会在许多方面使用武力的地方。 除了滚翼飞机外，mast还研究了其他许多黑色技术，包括可以单足跳跃的机器人。

其中最先进的代表是一个叫“salto”的机器人，是加州大学伯克利分校仿生研究所开发的。 salto体重98克，用一只脚支撑的身体有旋转的侧臂。 独特的结构具有平衡的能力，可以在不平坦的表面上跳跃，也可以爬楼梯。

salto跳跃的速度(几乎每秒2米)对其支撑腿提出了很大的要求。 开发小组的电工罗恩·菲林( ron fearing )说:“想想只需要一只脚就能高速奔跑的猎豹。 脚落地的时间将进一步减半”。 和旋翼飞机一样，该技术的成功得益于材料学和计算机算法的突破。

菲林博士说，像salto这样的机器人比无人机更安静，可以在狭窄的空间操作。 在狭窄的环境中，无人机通常受到墙壁反射的气流的干扰，无法正常运动。 salto在倒塌的建筑物等看不到车轮的险峻地形中也能自由跳跃。 目前salto还不完美，落地动作还必须完整。 菲林博士通过松鼠在树枝之间跳跃来表达salto的跳跃机制，目的不是跳到下一个树枝，而是有能力稳定地站在那里。 预计这一问题将在今后一两年内得到克服，届时我们期待着这种跳跃机器人应用到履带机械人力无法企及的地方。

在废墟上飞来飞去不是salto唯一的能力，也有穿越狭窄间隙的能力。 仿生研究所模仿蟑螂的运动，为salto提供了新的技能。 蟑螂的身体扁平，便于在狭窄的空间隙中爬行，必要时也可以翻转身体。 salto的手臂有助于实现翻转动作。

有进入或倒塌能力的建筑物是一回事，无人驾驶自主导航是另一回事。 美国国防部高等研究计划局( darpa )希望利用“高速轻型自主飞行计”( fla )进入建筑物，开发可以自主导航的高速无人机。 这项努力已经小有成效。 今年6月，darpa报告称，fla研制的旋翼飞机实现了林地和仓库的避障，完成任务后可以自动返回出发地。

机器群协同作战

下一个挑战也是罗素等人所担心的。 就是把机器人的小组联系起来，为了共同的目标展开有效的合作。 宾夕法尼亚大学grasp研究所在mast的支持下，找到了无人机群协调飞行以避免碰撞的方法。 虽然效果看起来不错，但其实现机制与现实中的鸟群飞行相差甚远，鸟群依靠各自的感官探索疑问做出行动决策，无人机依靠地面传感器统一协调，防止空中交通事故的发生。

上述情况正在发生变化。 8月，mast演示了使用3台机器( 2台在地面，1台使用空 )利用独立传感器探测环境和相互位置，为更大规模的机器人合作铺平了道路。

另外，各种类型的机器人在共同作业时向我们展示了可能的情景。 “异构集团控制”是一门新兴学科，它只是解决多个机器人共同工作时面临的挑战。 既有像邮票一样小的机器人，也有像吉普车一样大的机器人，如何协调这些形态功能不同的机器人就像人类管理一样是一门学问。 必要时，机群在恶劣的环境下分解为小组搜索建筑物，然后在任务完成后重新集合。

这就是dcist项目努力的方向，宾夕法尼亚大学、麻省理工学院、乔治亚理工大学、加州大学伯克利分校已经获得了2700万美元的经费开展了相关研究。 dcist项目预计于2022年结束，届时，将从“杀死机器人”或科幻变为现实。 (孙文文)

来源：安莎通讯社