你的机器人还不会呼吸？帝国理工首提“物理AI”概念，为机器人注入“物理智能” ！

11月10日，帝国理工大学研究人在《Nature Machine Learning》上发表新研究，首次定义了术语“物理人工智能（Physical AI，下简称PAI）”，并提出通过整合学科来缩小机器人与人类之间的距离，以帮助未来的研究人员创建具有与智能生物体的相关功能，如身体控制、自主权和感知能力，的“逼真”机器人

论文链接：https://www.nature.com/articles/s42256-020-00258-y

一、机器人“生物化”：“物理智能”同样重要

无论是从上世纪末的科幻电影，还是现如今发展迅猛的人工智能，“机器人”与“生物体”都像是天然割裂开来的两片孤岛，自远古便老死不相往来。

但帝国理工大学及其合作伙伴们却认为，应该通过教学和科研相结合，为智能机器人注入栩栩如生的生命。

在论文中，PAI被定义为有与人类或者动物，有相似行为动作，甚至拥有可以被衡量的“智力”的机器人。这些机器人可以在工作和日常生活中帮助人类完成那些对人体有害的工作，并在医学、护理、建筑和工业领域提供帮助。

帝国理工大学航空系和瑞士联邦材料科学与技术实验室（下称Empa）的机器人材料与技术中心的联合领导者，米尔科·科瓦奇教授说“PAI将是机器人技术研究的新领域，并将在未来几十年产生重大影响。”

但同时，科瓦奇教授也提到，机器人“身体”的发展远远落后于其“大脑”的进步，不像这几年快速发展的AI领域，如何为机器人注入“物理智能”，让他们学会呼吸等一系列机器人生物行为，这个领域的探索仍相对较少。

尽管机器人和生物之间似乎有不可逾越的鸿沟，但谁都不知道在他们的“结合”是否会像AI一样迸发出不可思议的火花。迄今为止，还没有自动机器人能像计算机或者手机那样与周围环境和人类进行交互。

二、五大学科构建PAI成“独立学科”

研究人员说，造成这种差距的原因可能是，在我们的教育体系中，“机器人”和“生物”就是天然分割的两块，所以无论是对于学生还是科研人员，将机器人的“物理智能”和“头脑智能”结合起来都不是件容易事。

所以，研究团队需要更广泛的学科知识来构建更逼真的机器人，同时，跨学科的合作也非常重要。

论文中确定了创建PAI必不可少的五个主要学科：材料科学、机械工程、计算机科学、生物学和化学。

科瓦奇教授说：“人工智能的概念通常仅限于计算机、智能手机和数据密集型计算。 但如果从广义上思考AI，我们还可以基于AI开发学习系统、嵌入式传感器、流体逻辑和集成驱动等许多东西。PAI方面的研究以综合和多学科的方式共同发展，可以为学生和研究人员打破一些刻板印象。”

三、扩大PAI影响力：跨学科合作、多人才招募、纳入教育体系

此外论文中也提出，如果要让机器人学会生物化行为，就需要将传统的机器人技术和AI及其他学科相结合，并创建PAI作为独立的学科。

科瓦奇教授说：“除了建立单独的学科，我们也认为，PAI将在实验室中通过各种非常规材料和研究方法进行研究，已经进行各种各样的合作。”

其中一个合作例子是帝国理工和Empa机器人材料与技术联合中心，将Empa擅长的材料科学与帝国理工的空中机器人实验室结合起来。

Empa航空系的Aslan Miriyev博士曾表示：“在PAI领域的研究可以使我们重新定义人机交互和机器人-环境交互。”

论文还建议学术机构和学术社区，多考虑雇佣PAI相关学科的教职员工，并鼓励他们进行PAI方向的研究。

Aslan Miriyev博士说：“我们特别需要这种支持，因为如果要投身于PAI，就意味着需要大胆地离开原本学科的舒适区，研究成果未知，职业道路也具有更多的不确定性。到目前为止，创造“生物化”机器人几乎是一项不可能的任务，但如果PAI被纳入高等教育系统，那么结果说不定就会不一样。”

结语：失败或成功：跨越鸿沟的一小步

研究团队期望通过宣传PAI概念、将其建立为一个独立学科、纳入教育体系已经招募合作团队，来进一步完成这个“不可能的任务”，以铺平通往“生物化”机器人生态系统的道路。

就像几十年前，AI听起来也似乎是天方夜谭，PAI作为一个新的概念，无论它会遇上不可跨越的技术壁垒而失败，还是一炮而红改变世界，它都迈出了跨越生物与机器人“鸿沟”的一步。

来源：TechXplore、IEEE Sperctum

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