石黑浩

日本機器人工程師

日本大阪大學的石黑浩教授,對人形機器人可以說是相當的執著,從認識他到現在看過的作品還沒有看過不像人的!也由於這份對“人”的執著,讓他在日本以及國際上,都有著相當份量的地位,因為他的努力,讓許多人看到像機械公敵般的情節畫面,搞不好有一天真的會出現在人類世界!

人物簡介


石黑浩,日本機器人工程師,ATR石黑浩特別研究室負責人,智能信息學家,日本大阪大學工學博士(1991)。滋賀縣出身。
從事雙足機器人的研究工作。他的大阪團隊(Team OSAKA )由工業界和學術界組成。2004至2007年連續4年在機器人世界盃(ロボカップ世界大會)足球競技項目上取得勝利。

教育程度


1986年3月 畢業於山梨大學工程系電腦科學科。
1988年3月 完成山梨大學工程系電腦科學科研究生。
1991年3月 完成大阪大學大學院基礎工程研究科博士學位。

就職經歷


1991年4月 山梨大學工程系電子信息工程科,助理。
1992年3月 大阪大學基礎工程系系統工程科,助理。
1994年10月 京都大學大學院工程研究科信息工程專科,副教授。
1998年4月 京都大學大學院信息學研究社會信息學專科,副教授
1998年3月-1999年3月 美國聖地亞哥加州大學,客席研究員。
2000年4月 和歌山大學系統工程系信息通信系統學,副教授。
2001年4月 和歌山大學系統工程系信息通信系統學,教授。
2003年4月 大阪大學工程部工程研究科智能、性能創新工程專科,教授。
1999年10月開始 科學技術振興事業團(現為獨立行政法人科技術振興機構)JST PRESTO(さきがけ21)・研究員(知覺信息研究)。
1999年10月開始 ATR智能影像研究所・客席研究員(機器人研究組組長)。
2000年11月開始 Vstone有限公司董事總經理。

所屬學會


電子信息通信學會,信息處理學會,人工智慧學會,日本機器人學會,IEEE, AAAI, ACM
主要學會及其參與
1993年4月精密工程會A-Life及人工製品生產工程相關研究分科會委員
1993年10月先端精密機器工程國際會議(ICAM'93)籌備委員
1995年4月機器人工程及自動化國際會議(ICAR'95)籌備委員
1996年4月日本機器人學會雜誌編輯(直至1998年3月)
1996年10月組成全方位視覺感測器研究會審查(直至2001年3月)
1996年11月智能機器人與System國際會議(IROS'96)籌備委員
1998年4月國際論文雜誌Machine Vision andApplication副編輯
1998年8月知性系統專用多感測器整合國際會議(MFI'99)籌備委員
2000年4月信息處理學會關西支部環境智能研究會審查
2000年12月ATR智能影像研究所資助,信息處理學會關西支部協資日常型機器人資助
2000年12月通商產業省,次世代電子信息平台技術調査委員會人工知能行動組委員
2001年4月視覺感測器網路研究會審查
2001年4月信息處理學會,信息環境領域認知性都巿平台研究組發起人及聯絡委員
2001年6月數碼城巿京都國際研討會籌備委員
2001年10月分散式自主機器人系統國際會議(DARS 2002)籌委會委員
2001年11月和歌山縣經濟活動委員會委員
2002年DARS 2002(分散式自主機器人國際研討會)籌委會成員
2002年1月日本機器人學會學術演講會執行委員(直至2002年12月)
2002年4月機器視覺系統國際會議籌委會成員
2002年7月IEEE-IES,RAS,SICE,RSJ,人工智慧感測器整合(MFI)國際會議2003年7月30日 東京
2002年9月內務省機器人網路研究委員會直至2003年7月
2002年12月第18屆國際人工智慧聯合會議2003年8月9-15墨西哥阿卡普爾科(Acapluco Mexico)籌委會成員
2003年1月關西經濟聯合會次世代機器人研究會委員
2003年1月大阪市機器人研究會委員
2003年ITS學會營運委員會
2003年IROS計劃委員?
2003年機器人學會學術演講會營運委員
2003年神奈川縣機器人委員會委員 

研究主題


機器視覺
(主動視覺、全方位視覺、分散式視覺)
要讓機器人在真實世界中,自由活動的話,必須裝置各式各樣的感測器。特別是視覺感測器,然而視覺感測器往往傳來巨大的信息量,要實現視覺識別,並非易事,實際存在頗多的問題尚待解決。現時的想法,以“注意”去替代複雜的認識性能,來實現主動視覺,主動視覺的優點是,由廣闊的視野中,將視覺認識中的難題,變為單純化的全方位視覺;在一個環境周圍,設置大量視覺感測器,來實現分散式視覺,這三種研究,是基本的機器人視覺。
人類和機器人的智能信息平台
網路的發展現狀,想象每台計算機都裝置各種感測器,如視覺感測器和麥克風。要將那麼多感測器接收來的信息,單一的去執行傳輸是不可能的,還要考慮到環境的認識,支持人類和機器人從事活動需要到的信息平台。在這種情況下,信息平台才是最根本要去解決的問題,我們的目標是實現智能化的基礎設施。
機器人與環境的交互作用
(社會機器人、認知機器人)
主題是實現機器人在真實的世界從事活動,為了達到這個目的,除了上述的機器視覺和智能信息平台,還有就是,人類和機器人共存的環境下的相互作用,我們也對其結構進行基礎研究。這樣的機器人,被稱作社會機器人或者認知機器人,是機器人工程嶄新的研究領域。

學會及社會活動


1993年10月4日 大阪大學知識科學委員會,AI在現實中的問題,小組討論
1994年12月9日 日本機械學會,Activision(美國遊戲機公司)機器人方面的應用
1995年6月22日 日本機械學會基本方針演講,機器視覺
1995年11月16日 電子信息通訊學會 分散視覺認知–依賴視覺代理網路的群知覺- 研究會招待演講
1997年10月17日 日本神奈川葉山,第8屆國際機器人研究座談會-機器人與環境整正-機器人專用的信息感知設施
1997年11月18日 系統控制信息學會,針對視覺信息平台的-分散式視覺應用,圖像處理‧電腦視覺最新潮流講座
1999年10月15日 信息理學會分散視覺認知,信息理學會智能與複雜系統研討會
2000年1月24日 科學技術事業團贊助,環境智能,不同領域研究者交流工作坊
2000年3月9日 精密工程會第一屆動畫圖像處理現實運用工作坊─針對分散式全方位視覺系統的知覺信息平台
2000年5月26日 知覺信息平台的信息發布,Media 論壇京都2000(京都巿,京都高度信息化推進委員會,NHK京都放送局,京都新聞社)
2000年7月11日 人工智慧學會,信息整合(SIG-CII)研究會,朝向知覺信息平台
2000年9月27日 學術振興會,相互依存構造,未來開拓計劃“建構互動相乘的效果用於感性世界”
2000年10月17日 Venture Enterprises Center全方位視覺感測器的可行性
2000年10月23日 科學技術事業團贊助,不同領域研究者交流工作坊
2001年2月19日 京都大學信息處理學會,分散式全方位視覺的研究,電腦視覺及影像介質研究會
2001年8月11日 分散式全方位視覺,高級國際會議2001,智能機器人新領域,日本教育聯合會,科學推廣
2001年11月10日 澳洲維多利亞,羅恩洲,日本的產學合作,ISRR會議“機器人商品化”專題討論小組
2001年11月11日 澳洲維多利亞,羅恩洲,國際機器人研究座談會,開發互動式擬人機器人“Robovie”,認知科學及機器人學科間的研究
2001年11月20日 電子信息技術產業協會關西支部,產學合作檢討WG
2001年12月10日 富山縣,山田村,第7屆電腦山田村私校,用於街道和人的攝像機網路
2001年12月13日 京都巿,京都大學大學院智能信息學研究科,大學院講座,相互作用理解及日常活動型機器人的開發,特別演講“機器人與人類的互動”
2002年3月14日 埼玉縣信息處理學會第64屆全國大會,產學官(民間企業、學界、政府)的IT研究方法,座談會
2002年3月29日 Robodex執行委員會,Robodex 2002,訪談節目,和機器人一起玩樂
2002年5月21日 東京,東京醫科齒科大學大學院精神行動醫科學分部,關於機器人在精神科領域上的運用
2002年5月21日 三鷹產業廣場會議室,第一屆研究委員會,關於全方位攝像機“移動物體全方位攝像機的相關研究”
2002年6月21日 神戶阪神淡路多媒體產業交流會,產學合作的期待及話題
2002年7月4日 大學發企業Vstone株式會社,共同大阪大學產學官,企業家研討會
2002年7月17日 義大利博洛尼亞第一屆國際會議,自主代理及多代理系統,用於智能機器人開發的構成論的接近,走向互動式擬人機器人
2002年11月12日 用於智能機器人開發的構成論的接近,大阪電氣通信大學精密機器基礎研究設施贊助,公開演講會“智能機器人的最前線”,大阪電氣通信大學,圖書館小禮堂
2002年11月22日 智能的構成論的接近日常活動型機器人Robovie的開發,電子信息學會技術研究報告,模式識別,Media理解研究會,PRMU2002-123
2003年1月10日 美國聖地亞哥,通信機器人,DIMI工作坊──智性社區的代理和機器人
2003年2月17日 座談會:從生活及次世代業剖析機器人,由機器人看見新的商業營運模式,機器人產業振興論壇2003,大阪產業創造館贊助,大阪巿
2003年3月5日 互動機器人開發,贊助者:理科研究所BMC論壇,生物模擬控制研究中心,理研化學研究所生物模擬控制研究中心,名古屋
2003年3月25日 知覺信息基礎平台,高科技捉進聯合第二國際研討會,手電筒及u專用的信息環境,贊助商:高科技捉進聯合會(Cyber Assit Consortium)、高等工業科學及技術國際學會(National Institude of Advance industrialScience)、東京御台場
2003年4月7日 座談會“50年前的夢‧50年後的夢…與機器人共生‧合作”~小飛俠(アトム)誕生祝賀記念演講會~大阪中央公會堂,阪大開拓者研究機構,
2003年6月27日 日常活動型機器人Robovie的開發現況及將來展望,人工智慧學會全國大會,活動空間支持招待演講,新潟縣,新潟巿中央區(朱鷺メッセ、TOKI MESSE)
2003年7月15日 Ubiquitous及機器人──由知覺信息平台到日常活動型機器人,IT和OASIC論壇聯合,第4屆研討會,大阪府,千里阪急酒店
2003年11月4日 工程與探索型研究,工程研究科助理教授會企業演講會,第31屆,吹田巿,大阪大學吹田活動營,大阪大學吹田祭
2003年11月22日 座談會,Ubiquitous與機器人共同育成,社會育成智能及內心──由機器人及腦科學入手,社會的智能發生學研考會,Keihanna Interaction Plaza Incorporated大會議室,京都府

仿製人科學


石黑浩創造了堪稱最逼真的機器人,但並非為了服務社會,而是為了讓我們更了解自己。

機器人的人性

• 以人類新聞主播為模型,創造了人形機器人“複製人一號”。
• 要如何建造更人性化的機器人?他認為:“我們必須研究認知科學、心理學與神經科學,也許還有社會學。把這些不同的研究領域整合在一起十分重要。”
2005年,日本愛知縣舉辦的世界博覽會中,日本全國各實驗室的機器人全露了臉,各式各樣、大大小小的人形機器人,有的靠輪子移動,有的以雙腳走路,看起來就像可愛的小娃娃,或是神奇的機器戰士。不過一眼就可以看出,它們全都是人造的產物;只有一個機器人除外。這個機器人有著柔潤的雙唇、閃閃發亮的秀髮,靈動的雙眸緩緩眨動。它坐在椅凳上,雙手拘謹的交握在腿上,並且穿著鮮艷的粉紅色上衣、灰色寬鬆便褲。站在幾公尺之外,有那麼幾秒鐘令人困惑,這個“複製人一號”(ReplieeQ1)看起來真的就像一位30多歲的一般女性。事實上,它還真的是依據一位30多歲的女性仿造而成的。
對許多人來說,複製人一號不僅是一般的人形機器人,而是貨真價實的仿製人。它看起來那麼栩栩如生,就像真人一樣。日本以擁有全世界最先進的人形機器人為傲,本田公司的“艾西莫”(Asimo)和其他的雙足機器人為其中代表。隨著人口凋零老化、人力衰減,可想而知,機器人終究會派得上用場。但為什麼要建造一個具有上色硅膠皮膚、動作流暢、甚至化了妝的機器人呢?對複製人一號的創造者石黑浩來說,答案很簡單:“仿製人科學。”
石黑浩,日本大阪大學智能機器人學實驗室的主持人,一頭烏黑濃密的頭髮下是緊蹙的眉頭,凌厲的眼神幾乎能發射雷射光。將機器賦予人形與雙足,是為了克服樓梯等建築特性,讓機器人能夠在人類環境中工作。但除了這類正當理由,石黑浩相信,人類對極像人的機器反應較好。因此,仿製人能引發最自然的溝通方式。42歲的石黑浩表示:“外觀十分重要,可促使人與機器人建立更好的關係,機器人是信息媒介,尤其是人形機器人。未來,它們扮演的主要角色就是自然的與人類互動。”
石黑浩成長於日本京都附近,小時候是個典型的日本男孩,以做機器人模型為樂。雖然如此,比起發明機器人,他卻更關心生命的哲學課題。輕微的色盲讓他不得不放棄原本當油畫家的志願,轉為研究計算機與機器人的視界。他在日本山梨大學就讀時,曾經為盲人建造一具帶路機器人;他後來建造的人形機器人Robovie的組件,也被三菱重工運用在新一代管家通訊機器人“牛若丸”(Wakamaru)的設計里。對“星艦奇航”中的仿製人百科(Data)深感著迷的石黑浩,認為機器人是幫助我們更了解自己的理想機具。
為了成功模仿人類的外貌與行為,石黑浩把認知科學融入機器人學。反過來,認知科學研究也能利用機器人,做為研究人類感知、溝通與其他官能的測試溫床。這種全新的異體交配法,正是石黑浩口中的仿製人科學。在2005年的一篇論文中,他與研究夥伴做了如下的解釋:“為了讓仿製人和真人一樣,我們必須從認知科學、行為科學與神經科學的角度研究人類的活動;為了評估人類的活動,我們又必須在仿製人身上實踐該行動背後的程序。”

人的複製

藤雅子與她的仿製人合影
藤雅子與她的仿製人合影
藤雅子與她的仿製人合影。這個仿製人是石黑浩的實驗室與可可洛公司為2005年愛知世博會而造。
石黑浩的關鍵策略是,根據真人來建構機器人。他以四歲的女兒為對象展開研究,模擬她的身體做了一個初階仿製人,但致動裝置太少,機器人動作僵硬且不自然。石黑浩與日本東京的機器人製造商可可洛公司合作“複製”了真人──NHK電視新聞主播藤雅子,以形狀記憶硅膠與石膏模型建造了複製人一號。金屬骨架外包覆著聚氨甲酸酯與五公釐厚的硅膠皮膚,經過特殊上色,觸感柔軟。再加上衣服、假髮與唇膏,看起來幾乎是藤雅子的翻版。
不過,外觀只是人形的一部份。為了讓複製人一號的上半身擁有流暢的動作,石黑浩為它安裝42個安靜的小型氣壓伺服致動器。但由於這些致動器的動能來自冰箱大小的外部空氣壓縮機,因此運動性能受到了限制。同樣的,石黑浩也把大部份控制單元與感測器安排在仿製人體外,以地面感測器追蹤人類的行動,以攝影機偵察人類的臉部與姿態,並以麥克風接收語音。結果好得驚人。複製人一號皮膚上的壓電式感測器一偵測到碰觸,會立刻舉起手臂,透過柔和的語調以預錄的日語說:“我出現的目的,是為了研究真人與機器人之間的自然溝通。”
人形機器人也有讓人感到不舒服的危險。石黑浩的合作夥伴港隆史表示:“由於仿製人的外觀酷似人類,所以動作與反應上微妙的差異,可能讓仿製人顯得怪異。”這種負面的情緒反應即日本機器人學家森政弘於1970年首度描述的“詭異之谷”(uncanny valley)。不過複製人一號非常逼真,之所以能克服這種令人毛骨悚然的感受,部份原因就在於它的移動方式很自然。
石黑浩的仿製人科學實驗證明了動作的重要性。他請受試者在布簾拉起的兩秒鐘內辨識出衣服的顏色;受試者不知道的是,布簾后也藏著仿製人,它可能是靜止不動,也可能做出人類常在不自覺中出現的“微動作”。當仿製人靜止不動時,70%的受試者知道自己看到的是機器人;但當仿製人微微動作時,只有30%的人知道那是仿製人。
在這個把新力索尼的愛寶機器狗當成家人一樣對待的國度里,每天研究仿製人的工程系學生,為機器人發展出特別的保護措施也不奇怪。但有關視線方向的實驗卻顯示,工程師以外的人也可能不自覺的把仿製人當做一般的社交對象。在這些研究里,受試者與其他人或仿製人對話時,若陷入思考就會把視線轉開。因此石黑浩和助理認為,視線的中斷也許可用來測量仿製人與人類的相似程度。他們認為,想消除人類對機器人在社會中扮演日常角色的心理障礙,這就是關鍵(較為基礎的仿製人已經開始在日本工作了,那就是沙耶。這部機器人的感測器比較少,動作也有限,是由日本東京理科大學的小林宏所開發,多年來一直在該大學的大廳擔任接待員)。
石黑浩的合作夥伴麥可多曼(Karl MacDorman)曾經研究過詭異之谷與死亡恐懼之間可能的關聯,他認為:“仿製人可說是最後的實驗機器與測試溫床。我們需要更多的仿製人。”
石黑浩的自動機器人雖然可能演變成雙足機器人,但他卻認為仿製人永遠無法超越人類,也就是說,像電影“銀翼殺手”內那種精巧的“同理心測試”,並無存在的必要。這大概有點諷刺吧,石黑浩表示:“暫時困惑個幾秒鐘是可能的,但一整天,那就不可能了。完美的仿製人並不可能存在。”
然而,石黑浩仍希望把下一個仿製人(這次是男性)做得儘可能真實。模特兒是誰?他自己。石黑浩認為,機器複製人可讓他在忙碌的時間表中稍微鬆口氣,因為他可以派機器人到教室或會議室,透過它進行視頻會議。他說:“我永遠想問的問題是:我們為什麼活著?人類又是什麼?”一個以電路和硅膠做成的石黑浩,也許很快就能回答他的問題。