石黑浩

石黑浩

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!

基本介紹

  • 中文名:石黑浩
  • 外文名:いしぐろ ひろし
  • 出生日期:1963年10月23日
  • 職業:日本大阪大學教授
人物簡介,教育程度,就職經歷,所屬學會,研究主題,學會及社會活動,仿製人科學,機器人的人性,人的複製,

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,智慧型信息學家,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慧型、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智慧型影像研究所・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
智慧型機器人與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慧型研究會
審查
2000年12月
ATR智慧型影像研究所資助,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計畫委員?
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,設定大量視覺感測器,來實現分散式視覺,這三種研究,是基本的機器人視覺。
人類和機器人的智慧型信息平台
網路的發展現狀,想像每台計算機都裝置各種感測器,如視覺感測器和麥克風。要將那么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慧型化的基礎設施。
機器人與環境的互動作用
(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慧型信息平台,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)機器人方面的套用
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-分散式視覺套用,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,信息理學會智慧型與複雜系統研討會
2000年1月24日 科學技術事業團贊助,環境智慧型,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,未來開拓計畫“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,智慧型機器人新領域,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,京都大學大學院智慧型信息學研究科,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,用於智慧型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 用於智慧型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“智慧型機器人的最前線”,大阪電氣通信大學,圖書館小禮堂
2002年11月22日 智慧型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,社會育成智慧型及內心──由機器人及腦科學入手,社會的智慧型發生學研考會,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,有那么幾秒鐘令人困惑,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。它看起來那么栩栩如生,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矽膠皮膚、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,日本大阪大學智慧型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式。”

人的複製

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。
藤雅子與她的仿製人合影藤雅子與她的仿製人合影
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,仿真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,以形狀記憶矽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厘厚的矽膠皮膚,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櫃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,布簾後也藏著仿製人,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?”一個以電路和矽膠做成的石黑浩,也許很快就能回答他的問題。

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