史上最黑科技 | 人造肌肉、DNA折叠、柔性外骨骼…
全世界只有3.14 %?的人關(guān)注了
數(shù)據(jù)與算法之美
說(shuō)起被機(jī)器人支配，一部分人恐懼得不行，另一部人只當(dāng)個(gè)笑話，但無(wú)論哪一邊，都忍不住想看看這個(gè)神秘的領(lǐng)域正在發(fā)生什么，這是本能：
“我得盯著你，如果哪天你決定成精了，我也好及時(shí)制止你，即使可能干不過(guò)，也能知道該用什么姿勢(shì)逃跑。”
這種心理本身沒(méi)啥毛病，但忽略了一個(gè)很簡(jiǎn)單的邏輯：凡是能被預(yù)測(cè)的事情，都不是真正即將發(fā)生的。
電影《蝴蝶效應(yīng)》中，男主為了改變自己提前預(yù)知的不幸事件，將時(shí)光倒回過(guò)去希望能“糾正”人生，然而改變了一件事卻導(dǎo)致更多不幸的發(fā)生。
所以“機(jī)器變革”這件事壓根沒(méi)辦法預(yù)測(cè)。
更何況，他們還擁有人類最尖端的技術(shù)和遠(yuǎn)超我們的學(xué)習(xí)效率，還記不記得波士頓動(dòng)力的機(jī)器狗？
面對(duì)各種飛踹依舊穩(wěn)如狗
但要是給它干翻了，就基本可以算宕機(jī)了，必須要人來(lái)救場(chǎng)。
而不久前，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室打造的機(jī)器狗 ANYbotics 完成了一次大升級(jí)，讓自身學(xué)習(xí)速度提升了1000倍，還學(xué)會(huì)了新的技能，直接秒殺波士頓動(dòng)力的機(jī)器狗。
新技能就是倒地以后，蹬蹬腿還能自己站起來(lái)：
而它起身的動(dòng)作，并不是人工寫進(jìn)去的，而是在“夢(mèng)境”中把自己復(fù)制成2000個(gè)，然后一起走路，一起摔倒，不斷練習(xí)出來(lái)的。
最初它只有一個(gè)目標(biāo)：就是站起來(lái)。
隨著2000個(gè)虛擬狗對(duì)“站起來(lái)”這個(gè)動(dòng)作進(jìn)行的1500代不斷練習(xí)，最終它從四肢無(wú)力的小奶狗，“進(jìn)化”成了面對(duì)各種摔倒姿勢(shì)都能從容起身的“狗堅(jiān)強(qiáng)”。
2000乘以1500是多龐大的數(shù)據(jù)量？
你就算連著看30年洛杉磯的凌晨四點(diǎn)，也練不了這么多次，但他們用幾個(gè)小時(shí)就能完成。
馬云之前也一直提倡行業(yè)內(nèi)應(yīng)該改“人工智能”叫“機(jī)器智能”，因?yàn)檫@個(gè)智能是機(jī)器自己衍生的，并非人類賦予。
我倒認(rèn)為兩者并不沖突，目前的技術(shù)叫“人工智能”其實(shí)更合適一些，因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)器人完成的大多數(shù)任務(wù)都是“人為設(shè)定”的，即使是學(xué)習(xí)能力，也是提前設(shè)計(jì)好的算法。
但這些設(shè)定，同時(shí)又是產(chǎn)生“機(jī)器智能”的前提條件，就好比想創(chuàng)作一幅畫，就先得學(xué)怎么拿起筆。
所以，如果機(jī)器人真到了決定 neng 我們的那一天，以我們目前的能力以及未來(lái)的能力，都是攔不住的。因?yàn)榈搅四且惶?#xff0c;我們引以為傲的道德、情感，只會(huì)成為我們的枷鎖。
那么過(guò)去的一年，還在蹣跚學(xué)步階段的機(jī)器們到底發(fā)生了什么？
前幾天，機(jī)器人領(lǐng)域最高端的學(xué)術(shù)雜志《Science Robotics》公布了2018年度10大機(jī)器人技術(shù)。
其中有的已經(jīng)應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，有些僅僅是實(shí)驗(yàn)室的雛形，但通過(guò)這份榜單，我們基本可以看到未來(lái)10年這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)走向。
1.波士頓動(dòng)力Atlas
這個(gè)就不用多介紹了，前面有提到波士頓動(dòng)力公司，2018年也幾乎是科技媒體中出鏡頻率最高的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。
除了機(jī)器狗，他們身高1.5米，體重75公斤的人形機(jī)器人Atlas，已經(jīng)可以完成空翻、連跳等各種復(fù)雜動(dòng)作，甚至還能順手做個(gè)家務(wù)。
2.達(dá)芬奇機(jī)器人
其實(shí)就是手術(shù)機(jī)器人，公司名字叫直覺(jué)外科(Intuitive Surgical)，是目前世界上最賺錢的機(jī)器人公司之一。
“達(dá)芬奇機(jī)器人”是該公司推出的新手術(shù)平臺(tái)，該系統(tǒng)為外科醫(yī)生提供了機(jī)器人輔助技術(shù)，通過(guò)單個(gè)小切口就能進(jìn)入體能更深更狹窄的地帶進(jìn)行手術(shù)操作。
這個(gè)機(jī)器人僅2017年就為公司帶來(lái)了31億美元的營(yíng)收。
有數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)公司已經(jīng)壟斷了市場(chǎng)20年，至今仍保持著高達(dá)70%的毛利率、30%的凈利率，公司總市值接近600億，穩(wěn)居行業(yè)第一。
3.可以生長(zhǎng)的軟體機(jī)器人
美國(guó)斯坦福大學(xué)利用非常巧妙的裝置與材料，設(shè)計(jì)了一款可以自己生長(zhǎng)的軟體機(jī)器人 KISS。
其原理就是一個(gè)管狀充氣塑料，通過(guò)尖端增長(zhǎng)進(jìn)行導(dǎo)航，并且可以控制機(jī)器人的增長(zhǎng)方向，最快移動(dòng)速度能達(dá)到每小時(shí)35公里，可以撐起100公斤重物。
能夠通過(guò)狹窄、尖銳的環(huán)境，甚至還能完成相應(yīng)的滅火、擰閥門的任務(wù)。
這項(xiàng)技術(shù)幾乎解決了機(jī)器人難以進(jìn)入復(fù)雜地形的問(wèn)題，但目前明顯可執(zhí)行的任務(wù)有限，不過(guò)從材料上入手，應(yīng)該會(huì)給未來(lái)機(jī)器人形體的設(shè)計(jì)提供一個(gè)新的方向。
4.用于軟機(jī)器人的3D打印液晶彈性體
結(jié)合上面說(shuō)的軟體機(jī)器人，會(huì)更容易理解這項(xiàng)技術(shù)。
簡(jiǎn)單講就是找到了新方法可以制作軟體機(jī)器人的材料，做出來(lái)的東西是很有彈性和延展性，跟其他液晶彈性體相比，這次的材料承重能力更強(qiáng)。
5.肌肉模擬
美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校的 Keplinger 與其團(tuán)隊(duì)成員，研發(fā)出了新一代柔性機(jī)械 "肌肉" HASEL，并同時(shí)發(fā)表在了《Science》和《Science Robotics》上。
這款人工“肌肉”由低成本硅膠，水凝膠和植物油等柔性材料制成，能夠根據(jù)不同的電壓差，得到不同的“柔軟度”，最終模仿人類肌肉收縮和擴(kuò)張的動(dòng)作。
另外，采用液體絕緣層材料還讓這個(gè)“肌肉”具備了強(qiáng)大的自修復(fù)功能。
6.用DNA做成的納米級(jí)機(jī)器人
這個(gè)技術(shù)另一個(gè)名字是“DNA折紙術(shù)”，其實(shí)就是在微觀環(huán)境下將DNA組裝成不同形狀。
早在2006年，就有一位美國(guó)科學(xué)家將一條具有7000個(gè)堿基對(duì)的DNA長(zhǎng)鏈，彎曲、折疊出一個(gè)笑臉。
而2018年，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的 Friedrich C. Simmel 團(tuán)隊(duì)使用DNA分子，組裝出了一個(gè)可以遠(yuǎn)程控制的納米機(jī)械臂，并用它成功推動(dòng)了一個(gè)納米金顆粒。
這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用在了更微觀的場(chǎng)景中，并且可以作為“零件”組裝到其他基于DNA的納米結(jié)構(gòu)中，成為結(jié)構(gòu)中的永久動(dòng)力源泉。
7.機(jī)器昆蟲
荷蘭科學(xué)家制作的DelFly機(jī)器人，最大的特點(diǎn)是具備果蠅的飛行技術(shù)，能夠進(jìn)行360°側(cè)傾和俯仰翻轉(zhuǎn)，還能做筋斗和桶滾特技，續(xù)航方面它可以空中懸停 5 分鐘，或者單程飛行 1 公里。
但跟普通的飛行器不同的是，它身上沒(méi)有任何旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，就能完成這些動(dòng)作，完全真實(shí)地模擬了自然界中的飛行原理，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)未來(lái)飛行器的設(shè)計(jì)和研究可以提供很大幫助。
8.可穿戴式機(jī)器人
說(shuō)起輔助外骨骼，已經(jīng)有很多組織研發(fā)過(guò)這種東西，但幾乎都像鋼鐵俠一樣笨重。
2018年，哈佛在《Science Robotics》上發(fā)表了一篇關(guān)于柔性外骨骼的文章，并研究出了感應(yīng)、機(jī)器人控制和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的新方法，并研發(fā)出可以增加穿著者力量、平衡和耐力的新型柔性外骨骼。
這才是外骨骼發(fā)展更合理的方向，畢竟一副外骨骼如果重量過(guò)大，單單克服自重產(chǎn)生的阻礙就夠麻煩了，還如何達(dá)到輔助人類行動(dòng)的目的。
9.UR機(jī)器人手臂
機(jī)械臂在自動(dòng)化生產(chǎn)線里已經(jīng)使用很多年了，優(yōu)傲公司(Universal Robots)2018年推出的新型e系列協(xié)作機(jī)器人，憑借強(qiáng)大的安全功能和力/扭矩感應(yīng)，讓機(jī)器人與人類操作員在各種環(huán)境中學(xué)習(xí)和協(xié)作的過(guò)程，更智能了。
10.索尼機(jī)器狗Aibo
被評(píng)為2018年ces最棒的智能家居產(chǎn)品，實(shí)際上20年前索尼就推出Aibo了，期間產(chǎn)品經(jīng)歷了各種落寞、停產(chǎn)。
但也是這個(gè)機(jī)器狗，在20年里在幼兒教育、老年人伴侶、輔助患有神經(jīng)退行性疾病的人等方面做出了極大的貢獻(xiàn)，也深受民眾喜愛(ài)。
它并不是普通的機(jī)器玩具，Aibo 可以感知周圍人的交互和期望，并產(chǎn)生獨(dú)一無(wú)二的行為和個(gè)性，且不依賴于預(yù)先編寫的程序，這一點(diǎn)也是社交機(jī)器人最難攻克的障礙。
實(shí)際上看完這10個(gè)機(jī)器人技術(shù)，多數(shù)我們都有過(guò)一些了解，但這些技術(shù)普遍透露的信息是：更多的技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向了市場(chǎng)和商業(yè)化。
這對(duì)我們來(lái)說(shuō)其實(shí)是好事，“人類創(chuàng)造技術(shù)，技術(shù)又反哺人類”，這也是機(jī)器人領(lǐng)域最良性的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
但還是像開(kāi)頭說(shuō)的那樣，技術(shù)的發(fā)展幾乎是不可逆的，所以對(duì)于“xx崗位又被機(jī)器人替代了”這類焦慮大可不必放在心上，因?yàn)椤凹夹g(shù)所帶來(lái)的便利”也同樣滿足蝴蝶效應(yīng)，能產(chǎn)生能量巨大的連鎖反應(yīng)。
如果僅以“一輩子”，來(lái)定義一個(gè)人的意識(shí)長(zhǎng)短，那“機(jī)器變革”這種事你可能運(yùn)氣再好也不容易碰見(jiàn)，倒不如安安穩(wěn)穩(wěn)，享受科技帶來(lái)的美好當(dāng)下。
版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載僅供學(xué)習(xí)使用，不用于任何商業(yè)用途，如有侵權(quán)請(qǐng)留言聯(lián)系刪除，感謝合作。
精品課程推薦：
選購(gòu)數(shù)學(xué)科普正版讀物
嚴(yán)選“數(shù)學(xué)思維好物”
送給孩子的益智禮物? ?| ??辦公室神器
算法工程師成長(zhǎng)閱讀? ?| ??居家高科技
理工科男女實(shí)用型禮物精選?
----點(diǎn)擊頭像關(guān)注----
超級(jí)數(shù)學(xué)建模
數(shù)據(jù)與算法之美
少年數(shù)學(xué)家
數(shù)銳學(xué)堂
驚喜醬（個(gè)人號(hào)）
玩酷屋COOL
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的史上最黑科技 | 人造肌肉、DNA折叠、柔性外骨骼…的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
- 上一篇： 每日一笑 | 床上还是桌上，你总得选一样
- 下一篇： 每日一笑 | 大学教室的真实写照...