2014年度最佳發(fā)明云集可穿戴智能產(chǎn)品

 

　　據(jù)報道，最近，美國《時代》雜志評選出了2014年度25大最佳發(fā)明，包括懸浮滑板、智能空間飛行器、3D打印機、智能手表、自拍桿、可食用食品包裝等。它們讓大家的生活變得更智能和便捷，同時也帶來了樂趣。尤其各種智能穿戴設備如雨后春筍一般，出現(xiàn)在人們的視線，惠及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，例如：

 

　　抬頭挺胸芯片：太多人因姿勢問題而引發(fā)背痛，美國的研發(fā)者莫妮莎·珀卡什稱，這只是因為我們忘了抬頭挺胸所致。珀卡什的公司Lumo Body Tech研發(fā)出一種芯片。一旦用戶將這種類似芯片的小玩意夾在襯衫上后，它就能自動分析頸部和脊椎姿勢，如果姿勢不對，它會立刻震動提醒。目前，這款紐扣大小的產(chǎn)品半數(shù)用戶是女性。

 

　　智能指環(huán)：像許多職業(yè)女性一樣，克里斯蒂娜·莫坎多喜歡將智能手機放錢包里，這意味著她需要不斷將手機翻出來，查看是否有重要通知。要是能通過一種她已經(jīng)佩戴的東西作為通知提醒該有多好！在這種情況下，Ringly 誕生了。這是一種智能指環(huán)，當佩戴者收到老板電郵、短信或其他不能錯失的重要通知時，指環(huán)就會發(fā)光。

 

　　個性化藥箱：對于許多人來說，何時服用哪種藥物很容易混淆，特別是他們需要遵從多個處方時。這也是帕克開始電子藥包（Pill Pack）的初衷。每隔兩周，患者就可獲得一個藥物分配器，里面是他們需要服用的各種藥物，各種藥物已經(jīng)分成小包，上面有服用時間和日期。

 

　　磁懸滑板：可便攜的代步工具磁懸滑板很像可以浮空的魔毯。但是這種滑板有很多限制，比如只能緊貼地面飛行，也只能用銅或鋁等導電材料建造。磁懸滑板的電池目前可使用15分鐘。創(chuàng)始人吉爾與格雷格·亨德森計劃加大開發(fā)磁懸浮技術力度，比如在地震中穩(wěn)定建筑、保護珍貴藝術品等。不過目前，這種設備聽起來還沒有已經(jīng)滿街跑的電動獨輪車好用。

 

　　可穿戴科技也有高下之分

 

　　可穿戴科技的新聞近年層出不窮，成為研發(fā)應用熱點。但是有很多人認為，不少應用的“智商”是硬傷。有些只是字眼上聽起來玄妙而已。在這一領域，真正有開創(chuàng)意義的推進有哪些呢？

 

　　記者采訪國內(nèi)人工智能領域的研發(fā)權威之一，華南理工大學自動化科學與工程學院的李智軍教授。在他看來，《時代》雜志所羅列的幾項智能可穿戴或便攜產(chǎn)品并沒有太高的技術含量。他告訴記者，可穿戴人工智能設備的思路大體分為信號采集、識別分析和助力實現(xiàn)三步，每一步都體現(xiàn)研發(fā)科技的高下水平。

 

　　首先來講，從采集我們?nèi)梭w發(fā)出的生物信息信號的難易程度上，就讓這類研發(fā)有了高下之分。我們?nèi)梭w所發(fā)出的生物信號有比較外在的一類，相對容易采集，比如我們的心跳、脈搏、呼吸、身體傾斜度改變等、也有一類比較內(nèi)在的一類，比如肌肉收縮時產(chǎn)生的肌電信號、大腦思維活動時產(chǎn)生的腦電波信號等，相對就更為復雜。“比如榜單上羅列的抬頭挺胸芯片，其實就非常簡單，只需要監(jiān)測采集人體傾斜角的一些數(shù)據(jù)變化就可以了，并不具備很深很開創(chuàng)性的科技含量。”李智軍說，“肌電信號、腦電信號這類更內(nèi)在的信號采集更為復雜。有些時候，更難進行，涉及的不僅僅是技術上的難，更多是倫理上的選擇困難。一般而言，醫(yī)學倫理上是不允許拿活的人體做這樣的實驗的。用猴子來做實驗，也有很多動物保護者反對，因為傷害風險很高。”

 

　　采集到生物信息后，第二步的分類識別才是考驗科研深淺的更重要標尺。“如何識別不同信號所代表的意圖是最難也最重要的部分。目前，信息科學、自動化領域和相關醫(yī)學領域的科研人員著力最多的也正是這一部分的識別和語言轉(zhuǎn)化工作。”在實現(xiàn)了語言轉(zhuǎn)化后，才是第三步的人工智能助力設備設計。成為可見的可穿戴設備，幫助人類完成一些行動或數(shù)據(jù)采集目標。

 

　　穿戴技術最終指向“外骨骼機器人”

 

　　在李智軍看來，能助人出力的“外骨骼機器人”裝置代表著這一領域真正前沿的發(fā)展方向。對一些喪失運動能力的殘障人士、中風患者，能采集信號，聽主人心意指揮，助人出力的智能機器裝備會非常有幫助。“可穿戴在身上，替代斷肢的運動，所以可以被視作是我們殘障身體的另外一套骨骼。”李智軍也承認，這其實就是逐漸將鋼鐵俠理想現(xiàn)實化的科學實踐過程。

 

　　目前，李智軍和他的團隊伙伴們已經(jīng)做出了柔韌度、自由度很高的“第三代外骨骼機器人”。“過去傳統(tǒng)機器人的用力，只能用蠻勁、剛勁來形容。砸一樣東西就往死砸扁為止?，F(xiàn)在我們的機器人設計，是有很大動作柔性變化空間的人類服務型機器人。這些機器人未來可以用于服務偏癱或是殘障人士。不但是局部的智能手和智能腿可以實現(xiàn)替代，全身骨骼軀體都可以實現(xiàn)了。”李智軍說，“我們現(xiàn)在做的第三代骨骼機器人，柔韌性和自由度數(shù)已經(jīng)做到了世界領先。這個機器人已經(jīng)可以做到全身有22個活動自由度。智能手目前可以做到5~6個自由度。腿部可以做到3~4個自由度。”也就是手靈活的能力，已經(jīng)可以像人手一樣抓握雞蛋、開門、玩魔方。“可以利用阻抗系數(shù)，自主調(diào)節(jié)智能手力度的大小。開門時知道力度要開始大后來小，不會一直出蠻力，把門鎖握壞。”李智軍解釋。但是，當下的機器人還做不到能拿起一張紙，或彈鋼琴曲這樣的靈活程度。

 

　　未來需要從法律、倫理上約定智能機器人

 

　　按照現(xiàn)在的發(fā)展趨勢，阿湯哥今年上映的科幻電影《明日邊緣》里能助力彈跳、規(guī)避危險的強大“全金屬戰(zhàn)士”機甲，出現(xiàn)在真實的戰(zhàn)場上并非科幻。李智軍說：“雖然是科幻電影，但是這套機甲，是實實在在離我們不遠的外骨骼機器人模型。目前，國際上的一些實驗室正在將之變成現(xiàn)實。”在李智軍看來，《明日邊緣》里“全金屬戰(zhàn)士”機甲的頭盔部分，就有谷歌眼鏡的影子。他個人認為，谷歌眼鏡算得上是穿戴科技里有發(fā)展前景，能留下痕跡的科技產(chǎn)品之一。因為它也同樣反映了人類、人機合一的“超人”理想。“無論是外骨骼機器人還是谷歌眼鏡，可穿戴智能產(chǎn)品的目的，都是用一些傳感設備，去嘗試集成和放大人類的視覺、聽覺、觸覺、力量、意識。用人工智能機械合成一個更強大萬能的超人。”李智軍說。

 

　　這聽起來雖然有力量，卻真的有些可怕。“理論上，機器人也能夠增加我們的判斷力，甚至也在幫我們做判斷。”李智軍說。在他看來，人工智能發(fā)展必然的趨勢，便是智能機器越來越多地在幫我們做判斷，而人變得越來越傻。“看看現(xiàn)在沒有手機地圖導航就不知道車往哪里開，人往哪里走就知道了。我們的日常生活越來越被手機控制也是一樣。未來機器人取代人并不是科幻。所以，我們需要從法律、倫理上約定，智能機器人不能做哪些事情。比如著名的機器人三定律：機器人不得傷害人，也不得見人受到傷害而袖手旁觀；機器人應服從人的一切命令，但不得違反第一定律；機器人應保護自身的安全，但不得違反第一、第二定律。”李智軍說。我們真的要將判斷力、情感也讓渡給智能機器嗎？這是我們需要反思的智能穿戴科技邊界問題，也是對人性的根本反思。