編者按：

2022世界機器人大會主論壇群星璀璨，產(chǎn)、學(xué)、研各領(lǐng)域大咖齊聚首，共話巔峰，為機器人未來發(fā)展領(lǐng)航。

峰會現(xiàn)場，Imad Elhajj發(fā)表了題為《人類角色的演變》的演講。以下為Imad Elhajj演講內(nèi)容的整理。

你好，大家早上好！首先，感謝組委會邀請我今天來發(fā)表這個演講。今天的討論是關(guān)于人類  人類角色的演變。我叫Imad Elhajj，我是黎巴嫩貝魯特美國大學(xué)的一名教師，也是副院長，現(xiàn)在黎巴嫩為大家?guī)硌葜v。在演講之前，我想先簡要介紹一下黎巴嫩。黎巴嫩是亞洲大陸面積最小的國家，而中國是亞洲大陸面積最大的國家。黎巴嫩的國土面積只有10452平方公里，而中國的國土面積是960萬平方公里。正如大家看到的，兩國的人口差異也非常顯著，所以這兩個國家差異很大。我為什么要說這個事情呢？這與我今天的討論主題有什么關(guān)系？其中的一種關(guān)系就是一帶一路。一帶一路連接世界，把人們匯聚在一起，將人置于經(jīng)濟活動的中心。對我來說有一個有趣的事實，我也總是提及。當(dāng)我在中國的時候，我也和中國朋友提起過。大家看到圖上閃爍的那個點，就是黎巴嫩，它是歷史上連接一帶一路的中心。為什么這很重要？因為這與今天的研究討論主題有關(guān)，我們的研究和傳感器、網(wǎng)絡(luò)和機器人之間的交互作用有關(guān)。這三者之間如何共存并高效運行呢，但人類的角色呢？

我們說回人類，讓人類也參與到這個技術(shù)中來。我們的研究就是關(guān)于人類如何參與到這項技術(shù)中來。我們的機器人、傳感器以及網(wǎng)絡(luò)如何通過優(yōu)化后了解人類，增強系統(tǒng)性能和安全性的同時讓人類參與其中，系統(tǒng)的優(yōu)化不是以取代人類的方式，而是以和人類共處的方式。我想說的這個項目就是遠(yuǎn)程操作的意圖識別。在屏幕上，我們看到有許多案例。人們誤操作無人機，但那不是無人機的錯，是沒有經(jīng)驗的操作員造成了這些事故。但是我們能把系統(tǒng)設(shè)計得更好，以理解人類的意圖是什么嗎？能試圖通過有效操作讓這些系統(tǒng)更加高效和安全嗎？為了實現(xiàn)這個目的，我們的理念是采用自動完成概念，就像在鍵盤上打字。你可以看到鍵盤試圖預(yù)測下一個單詞是什么，下一個句子是什么。類似地，我們讓機器人、無人機和其它類型的車輛完成同樣的事情。通過機器學(xué)習(xí)，機器人能夠理解駕駛員或人類操作員的意圖。如果人類對這一預(yù)測感到滿意，他們可以說：好吧，繼續(xù)操作，自動完成。我們通過如何使機器學(xué)習(xí)個性化，進一步推動了這項研究。也就是我們通過使用在線訓(xùn)練。我們的想法是，當(dāng)人類接受或忽略來自開展預(yù)測的機器模型的建議時，機器學(xué)習(xí)模型就會說：哦，你已經(jīng)接受了（我的建議），那我一定是對的?；蛘呤悄愫雎粤宋业慕ㄗh，那我一定錯了。隨著操作員的操作次數(shù)增加，這些信息被用來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型，因此模型根據(jù)操作員的操作方式變得更加個性化。我們也證明了這個方法可以持續(xù)提高模型的精確度，提供更高的準(zhǔn)確度。這個視頻就是這種模型的一個例子。

我們實際上也運用了增強現(xiàn)實技術(shù)，當(dāng)操作員在操控一架無人機時，增強現(xiàn)實技術(shù)的建議就是相應(yīng)的預(yù)測結(jié)果。大家可以看到，（機器學(xué)習(xí)）模型說你要走直線，用戶接受了這一建議。然后如果機器人要撞墻了，人類可以決定是否接管飛行。如果他們這樣做了，機器人說：哦，現(xiàn)在你在轉(zhuǎn)彎。你想讓我?guī)兔刂妻D(zhuǎn)彎嗎？操作員說：是的沒錯，你懂的。就是這樣，接受建議通過簡單的按鈕操作即可完成。如果預(yù)測是錯誤的 人類可以直接忽略。我們現(xiàn)在正在做的，還沒對外公布的項目是，我們能不能就用這個自動完成的概念來實現(xiàn)更復(fù)雜的動作。假如你在建筑或大型物體周圍導(dǎo)航，比如一棵樹，或者說可能看起來像金字塔或建筑的物體。我們能知曉這一點嗎？無人機能從飛行歷史中了解到，你在大樓周圍飛行。然后對你說，看起來你是在一個特定的螺旋中飛行嗎？似乎你在繞著某個物體轉(zhuǎn)，你想讓我繼續(xù)執(zhí)行那個更復(fù)雜的任務(wù)嗎？我們現(xiàn)在就是在進行相關(guān)的研究。同時和在中國的朋友合作，我們在進行的還有另一個項目。在那個項目中，我們要做的是用中國設(shè)計制造的移動機械手。通過自動完成技術(shù)，不僅讓無人機，也讓這些移動機械手，通過遠(yuǎn)程操作。例如 我用移動機械手粉刷墻壁。機器人能識別出我在刷墻嗎？我在來來回回刷墻，它也會給我一個建議繼續(xù)下去。我能用這個來進行更復(fù)雜的任務(wù)嗎？例如組裝部件。如果我通過機器人進行組裝，尤其是使用遠(yuǎn)程操作的話。在這種情況下，人類也參與其中。機器人會意識到這一點，然后說，你在組裝這個引擎嗎？讓我來接手。我知道怎么做，我可以更快地組裝它。這里，我們可以通過這個技術(shù)的模擬器看到一個小演示。我們在用操縱桿，我們的觸覺裝置來控制移動機械手。大家可以看到，移動機械手很好地響應(yīng)操縱桿的控制。我們希望在下一階段，可以把這個運用到自動完成任務(wù)中，有人類參與的同時運用這個技術(shù)。

接下來我要講的是，從帶寬的角度，從所有技術(shù)形成網(wǎng)絡(luò)的角度。這些技術(shù)讓我們可以遠(yuǎn)程操控機器人，進行遠(yuǎn)程操作，可以控制一個甚至多個機器人——機器人群。網(wǎng)絡(luò)的作用是什么？無論是互聯(lián)網(wǎng)還是局域網(wǎng)，當(dāng)我們和機器人交互指令的時候，機器人之間也正在相互協(xié)調(diào)，這些信號來自傳感器反饋，攝像機、激光器、雷達等。這么多信號在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，我們能優(yōu)化一下嗎？可以更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源嗎？這樣我們就可以根據(jù)需求優(yōu)化分配。那是怎么實現(xiàn)的？直覺上這意味著什么？舉個例子，如果我操控著一群機器人，前面什么都沒有，相機的幀率也許不一定要很高。我不需要很高的相機分辨率，或者每秒幀數(shù)。我收到的分辨率或每秒幀數(shù)可能會減少，然后我可以把帶寬給其他需要的部分。也許是為了讓機器人交流更多，因為隊形沒有完全對齊。但是當(dāng)突然遇到障礙什么的，也就是我們說的，在環(huán)境中發(fā)生的一個有趣事件。也許現(xiàn)在我需要增加視頻幀數(shù) ，發(fā)送更多視頻到操作員那里。我們已經(jīng)證明，如果這樣優(yōu)化帶寬，實際上可以提高機器人群的性能，無論是無人機，還是移動機械手，通過考慮多種因素實現(xiàn)帶寬管理的優(yōu)化。所謂的有趣事件，例如，環(huán)境中的障礙是否影響隊形的質(zhì)量，或者隊形是否能保持，控制質(zhì)量和遠(yuǎn)程操作的質(zhì)量，機器人能否正確地執(zhí)行命令？所有這些因素都納入了優(yōu)化方案的考量，然后決定為每個需要發(fā)回給操作員的數(shù)據(jù)流分配多少帶寬。我們在之前的工作中已經(jīng)展示了這可以優(yōu)化性能，我們增加了這一點，這里可看到機器人在協(xié)助人類自動完成。通過優(yōu)化帶寬使用來提高性能，但是如果這次讓人類參與其中，幫助機器人完成它們的任務(wù)又會怎樣呢？我們在這里展示的是人工輔助制圖，或是人機回圈制圖。如果我在進行SLAM（即時定位與地圖構(gòu)建），而機器人出錯了。我們能夠?qū)崟r向人顯示這一點。這樣做，我們能夠?qū)崟r看到機器人繪制的地圖。人類可以主動進行糾正 比如說：“嘿，你漏掉了這張桌子，激光沒有掃描到它”“激光位置太高，沒有掃描到桌子，這里有張桌子”或者是 “你掃描到了，不應(yīng)該在那里的東西，因為它暫時存在于環(huán)境中”。事實上，我可以刪掉它，這樣做我們也證明能夠提高性能和最終結(jié)果，也就是所生成地圖的質(zhì)量。

在另一個我們研究的例子中，利用這些技術(shù)，包括機器學(xué)習(xí)和增強現(xiàn)實來改善機器人和人類之間的關(guān)系。這兩種情況中，機器人會幫助人類完成他們正在做的任務(wù)，就像在之前自動完成的情況下，或者是人類幫助機器人。就像我們在制圖的例子中，人類使用了增強現(xiàn)實技術(shù)來提高所生成的地圖質(zhì)量。在這個研究的例子中，我們開發(fā)了機器學(xué)習(xí)模型，使人形機器人能夠區(qū)分他們行走的地形類型。是木地板、是瓷磚、礫石或者是草地？而這個機器學(xué)習(xí)模型，使機器人能夠提高它在這些地形上的控制、導(dǎo)航和操控性能。在此場景下，人類何時參與其中呢？我們再次采用在線訓(xùn)練，使用戶能夠使用手機通過增強現(xiàn)實來改進這些模型，用戶可以點擊機器人。一旦他們點擊機器人，他們可以看到機器人預(yù)測的地形是什么。在這種情況下 他們可以幫助它，說“是的，正確”，或者說“不是，錯誤”，或者“不是，這是不同類型的地形” 這些信息和反饋。由處于回路中的人類提供并輸入機器學(xué)習(xí)模型，我們已經(jīng)展示的機器學(xué)習(xí)模型隨著時間推移可提高準(zhǔn)確度。同時，我們使用了這項技術(shù)并為人類，揭示我所說的隱藏信息。什么意思呢？當(dāng)我們和機器人互動的時候，我們可以指揮它。

我們可以看到屏幕上面的信息，但增強現(xiàn)實的好處是它使我們能夠以一種適當(dāng)?shù)姆绞浇沂具@些隱藏的信息。什么是隱藏信息呢？舉個例子，通過點擊機器人，我們可以看到所有內(nèi)置信息，如電池電量，我們可以點擊所有關(guān)節(jié)并看到關(guān)節(jié)的所有信息，以及機器人中的所有傳感器信息。我們能夠輕易地展示和注意到這些信息，只需要看機器人每個關(guān)節(jié)的測量值。這樣我們就可以立即調(diào)試數(shù)據(jù)，了解機器人的狀態(tài)。此外 我們還能夠讓用戶看到機器人周圍的虛擬籠狀結(jié)構(gòu)。這里你可以看到綠線和紅線，和圍繞操作員的籠狀結(jié)構(gòu)。這是一個動態(tài)的籠狀結(jié)構(gòu)，它通過改變顏色告訴操作員。他們是否離機器人太近或是與機器人保持著安全距離。在工業(yè)環(huán)境中這一點非常重要，因為如果我點擊一個機器人，我可以根據(jù)它們的速度和機器人類型，立即看到一個虛擬的區(qū)域。這是你應(yīng)該遠(yuǎn)離的區(qū)域，但不需要真的在機器人周圍放置一個籠子。我們在這些例子和許多其他例子中看到，機器人和人類共同協(xié)作。在典型的機器人應(yīng)用中，以及側(cè)重于工業(yè)場景下的應(yīng)用中。最后我想談?wù)勎覀兊摹罢瘸潜ぁ表椖?，這是一個教育性質(zhì)的項目。關(guān)于遺產(chǎn)保護，我們在這個項目中所做的是，我們設(shè)計了一個游戲，其中涉及儀器、機器人技術(shù)和用于游戲化的技術(shù)，同時還涉及教育，實際上我們在這里看到的是一個歷史重建的武器，結(jié)合了游戲化的體驗。用戶可以看到攻擊他們的船只，他們可以參與互動 試圖擊退對城堡的攻擊并拯救城堡。通過這個游戲，游客能夠了解到更多城堡的歷史，了解到有關(guān)這一武器的許多細(xì)節(jié)和復(fù)雜信息，而且能夠獲得不同的體驗，獲得在這些景點不同類型的游客體驗。

結(jié)束前，我想向大家展示正在開發(fā)的技術(shù)、儀器、硬件和機器人技術(shù)不僅是用于工業(yè)，而且正在進入許多不同的領(lǐng)域。除了工業(yè)和家庭之外，機器人也正在進入遺產(chǎn)保護、文化和教育領(lǐng)域。但是，在所有這些項目中重要的是，你可以看到人類出現(xiàn)在其中，參與互動。人類不僅是這些系統(tǒng)的一部分。你在最后一張幻燈片中看到，人類已成為這些系統(tǒng)的中心，我們必須考慮在這些系統(tǒng)中，人類不只是其中一環(huán)。人類必須成為這些系統(tǒng)的中心，安全、福祉、文化、影響，對人類與系統(tǒng)、機器人和設(shè)備交互方式的影響，必須經(jīng)過仔細(xì)的研究和分析，這開啟了大家在這個精彩大會正在談?wù)?，和看到的許多技術(shù)之外的研究以及社會學(xué)和心理學(xué)等領(lǐng)域的研究，使我們更好地了解有哪些影響以及如何構(gòu)建以人類為中心的系統(tǒng)。

結(jié)束前我要再次感謝大家，讓我今天有機會與大家一起探討。我很遺憾無法來到現(xiàn)場，但我期待能很快再次訪問中國，見見中國的朋友，重啟我們持續(xù)多年的合作。非常感謝！謝謝！

——Imad Elhajj