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展望智慧型機器人的未來──專訪成功大學先進智慧型機器人與系統實驗室

馥林文化_96
・2013/12/18 ・2417字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 562 ・九年級

採訪、攝影/顏妤安、謝瑩霖
圖片提供/成大機器人實驗室

無論是在國外舉辦的RoboCup機器人足球盃競賽、FIRA RoboWorld Cup世界盃機器人大賽,或是國內舉辦的機械手實作競賽、智慧型保全機器人競賽,李祖聖老師所率領的國立成功大學先進智慧型機器人與系統實驗室「aiRobots」團隊都是大家耳熟能詳的常勝軍。

到底是什麼樣的實作經驗以及教學方式,讓該團隊總是能在每一年競賽中擊敗其他參賽隊伍,獲得亮眼的成績呢?而aiRobots團隊所開發出的機器人,又能為臺灣的智慧型機器人帶出什麼樣的未來呢?

實驗室歷年開發項目

三十年前,比爾‧蓋茲曾預言個人電腦將全面進入家庭;而三十年後,比爾‧蓋茲再次預言:機器人也將重覆個人電腦崛起的道路,徹底改變這個時代的生活方式。成大先進智慧型機器人與系統實驗室正是秉持著為人類謀福利的精神,由成大電機系特聘教授,同時也是臺灣機器人學會理事長的李祖聖老師領軍,致力於機電整合研究與智慧型機器人的開發,企盼能讓機器人在2020年時進入家庭。該實驗室歷年來曾開發過的重要項目包括了車型機器人、小人形機器人、保全機器人等,現今則以開發大人形機器人與服務型機器人為主。

車型機器人

直到近幾年智慧風潮興起,各大廠紛紛投入智慧車的開發之前,大家對於智慧車的印象應該都還是停留在影集《霹靂遊俠》裡的「夥計」身上。但早在智慧車尚未普遍受到矚目的十幾年前,成大aiRobots智慧機器人團隊就已經開始著手開發「Smart-Car」車型智慧機器人。這是該實驗室於2000年至2005年間的主要研究課題之一,利用IC設計的概念以及紅外線感測的技術(研究後期改為超音波感測)來製作,使機器人可以自主完成轉彎、路邊停車,甚至是倒車入庫等動作,還能夠偵測路旁的停車格是否有障礙物再決定是否停車,如同有真人駕駛一般,可說是國內智慧車研究的先驅。

小人形機器人

在競賽中歸類為「Kid-size」的小人形機器人是從2005年開始進行開發,一開始的第一代的機器人尚無法像人類將腳抬起步行,只能以「走太極」的方式在地上拖行雙腳前進;而到了2006年時,機器人已經能夠進行上樓梯的動作,其重心的移動主要仰賴位於膝關節的馬達。

第三代的小人形機器人,已進化到能夠透過辨識貼在飲料罐上的紅色貼紙,精準地擊倒保齡球瓶。若無法一次全倒,還能判斷要如何解球,將剩餘的罐子擊倒,一系列的動作都是全自主(Autonomous)完成,無需仰賴旁人或另外的電腦控制。2008年,再度改良過的第四代小人形機器人身上多增加了一個關節,能夠順利完成舉重的動作,並在舉起40~60片光碟的重量的同時保持平衡步行,也能夠完成籃球、慢跑等項目,更加接近「十項全能」的境界。而後,實驗室陸續對機器人做出修正,包括更改了平行四邊形連桿的結構,以及替機器人穿上鞋子,使步態更穩定。2010年,成大智慧機器人團隊帶著小人形機器人參加了舉辦於新加坡的RoboCup世界賽,並拿下了技術挑戰賽的亞軍。

保全機器人

相較於前述的車型機器人與小人形機器人都是以單獨動作為主, 保全機器人在開發上則加入了團體合作(Team-work)的概念。保全機器人是由中型足球機器人改良而來,為上半身人形、下半身為輪型的機器人。由三∼ 四臺機器人構成一個小組, 具備了避障、身分辨識、自動充電等功能,可做為博物館的巡邏及導航機器人之用。在團隊合作的方式上,好比說如果有其中一臺機器人偵測到火警,便會發送信號通知另一臺機器人前來,第三臺機器人則能扮演引導民眾疏散的角色,充分發揮各司其職的功能。在導航方面,由於當時尚未具有建立地圖的概念,因此是透過事先在各區域布置好RFID 標籤的方式,讓機器人在接收來自麥克風的訊息後,能將使用者引領至正確的位置。

大人形機器人「David II」

正所謂機器「人」這一個名詞,顧名思義就是要像人一樣能雙腳站立與行走,而許多比賽如RoboCup和FIRA都有針對人形機器人所設計的競賽項目。來自成功大學電機系的先進智慧型機器人與系統實驗室,從2011年開始開發大人形機器人,實驗室內前後兩代的「David」都是由學生自己設計打造而來,從機構設計到軟體程式的撰寫全都不假他人之手,此種做法雖然需要耗費較多的精力,但假如機器人發生問題,負責的成員也能迅速找出錯誤,並在短時間內修改完畢。

服務型機器人「May」

服務型機器人——「May」,它的構造相當簡單,纖細的身體搭配靈活移動的底盤,既能透過頭上的眼睛來觀察環境,甚至還可以利用麥克風跟它對話。其上身長度的設計是為了因應家中環境,由於許多家具的高度通常都在70公分左右。所以開發團隊特地將身高設計成140公分,是為了降低在家中環境執行任務時,被家具影響到的可能性。在此種高度下,頭上的攝影機也可以完整地拍到人體全部的骨架,因此進行互動時,使用者不需將將腰桿彎得很低。

機器人教育與實踐

在機器人的教育與指導上,李祖聖老師表示:先進智慧型機器人與系統實驗室的學生都十分積極主動,老師不需要擔太多的心,只要給個大致的方向,大家就會自行分組討論,並在每周一次的Meeting上以四人為單位進行發表。不過他也強調:研究生與大學生最不同的之處,在於必須找出「Something New」或是「Something Different」,而不是像大學生一樣以現有的方法或過去學過的東西來製作專題。「新穎性」、「進步性」、「實用性」三者皆不可或缺,製作出來的機器人或研究出的理論才真正具有價值,也才能受到智慧財產權的保障。

即使目前機器人領域還有許多未知的情況需要探索,但也代表了還有無限的可能性等待我們去發掘。相信秉持著這樣的信念投入機器人產業的研究菁英們,在將來都會是注入臺灣機器人產業的一股活水,也能夠開發出更多兼顧理論面與實用面的智慧機器人,讓我們的生活如同比爾‧蓋茲所預言,全面進入一個嶄新的時代。

 

文章節錄自《ROBOCON》國際中文版2014/1月號

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馥林文化_96
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馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/


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大數據配對:《戀愛是科學》婚姻必勝公式,存在嗎?

雞湯來了
・2021/09/30 ・3771字 ・閱讀時間約 7 分鐘
  • 文/雞湯來了實習生蔡加柔
  • 校稿/雞湯來了陳世芃、張芷晴、榮淑媚
  • 製圖/雞湯來了特派員黃子芸
  • 編輯/雞湯來了蕭子喬

單身靠實力,結婚就靠大數據-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

「先將設立的理想型條件列出來,然後用電腦分析、引用大數據配對、清查身家背景,最後再簽訂婚前協議,進而快速鎖定「需要」的而非「想要」的伴侶,是避免浪費彼此時間的相親模式。」這是《戀愛是科學》女主角顏霏主張的戀愛 SOP,在劇中 ,她開設一間名為「戀愛科學婚姻仲介所」的公司,藉由大數據的分析,會員配對成功率達到八成之高。

如果這間公司真實存在,你想要加入嗎?你同意她提出「婚姻就是找一個適合你的合夥人」的說法嗎?

我們的匹配指數-「愛情」等於「合適」嗎?

當「勝女」如同「剩女」

「三高女」為何是婚姻市場釘子戶?

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

劇中年齡高、薪資高、學歷高的「三高女」卓乃慧,是一位事業有成的霸道女總裁,卻因為年齡偏大、學歷高又個性強勢等等所謂「死亡組合」,導致沒有願意與她牽手的對象,最後到戀愛科學婚姻仲介所尋求協助,並有了出乎意料的發展。

有一種好,是朋友都是為你好。有一種幸福,是別人覺得你幸福!

我稱它為亞洲壓力。-《戀愛是科學》

相較於乃慧清楚知道自己想要的對象,學歷必須在碩士以上,另外一位林小姐是朋友陪伴而來的。朋友打著幫她尋找幸福的名號,花了半小時洋洋灑灑地列了一堆條件,但是這樣真的是林小姐想要的嗎?

以上兩位角色其實有個共同點,就是她們為自己設下「十分明確且詳細的前提」,無論是否這些條件出自門當戶對的文化或是他人意見。這時我們可以思考一個被討論已久的議題:究竟我們要選擇的是「我愛的人」還是「適合我的人」?換個角度來看,這個問題本身便是感性與理性之間的角逐。

系統的誤差值-當感性破解大數據

系統不會出錯,幫我配對出來的,一定都是條件、能力、價值觀各方面都相當適合我結婚的對象,可是系統它不會知道誰能讓我心情好, 誰會逗我笑。-《戀愛是科學》

我才不管什麼大數據,我 27歲,我選妳。就算妳離過婚,我都選妳。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

儘管使用科學輔助,與乃慧設立條件相差甚遠的有福,仍然走進乃慧的心。劇中的另一對,男主角王軒宇也突破大數據,無視一切不利條件也鍾情於女主角顏霏。他們的情感都是突破大數據的存在,確實稱不上理性,而這又是為什麼呢?

事實上,儘管科學上確實能部分證實,我們的心動軌跡有跡可循,但至今依然沒有任何理論或是學者,能完整詮釋愛情的全貌。或許你也曾發現,無論再怎麼理性抉擇,你的暗戀對象或是伴侶,可能依然與你在心裡設定的理想型不太相同,究竟為何「直覺的喜歡」有時會讓人忽略所謂公認的「客觀擇偶條件」呢?學者曾證實,這樣莫名的吸引力其來有自。

當愛來臨時-5大吸引力來源

人類皆是感性與理性的綜合體,所以要做到完全拋卻感性是近乎不可能的。因此劇中除了女主角顏霏使用的科學數據相親法之外,仍有許多「不可測因素」悄然牽動著每位角色的情感,其中,就包含許多「吸引力來源」。以下統整幾項研究,與大家分享超乎理性、多半來自潛意識的五項吸引力來源:

來源 1|時常遇見的「熟悉感」

學者曾在大學課程進行調查,發現在學期結束後,同學與座位附近的同學較有機會成為朋友、建立親密連結。另外一位研究者也在麻省理工學院學生宿舍,詢問一群學生的大學生活中三位親密好友,結果顯示 65% 來自同一棟宿舍。

《戀愛是科學》劇中,在沁藍送了 27 次宵夜之後,軒宇對她漸漸產生情感,可見情感連結或多或少與「熟悉感」相關。但在現實生活要注意的是,勇敢追愛和死纏爛打往往只有一線之隔喔!

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

相關推薦:《當男人戀愛時》啥款 ㄟ告白 ㄟ成功?論告白與追求的務實策略

來源 2|價值觀念具「相似感」

心理學家 Heider 提出的平衡理論指出,人會追求平衡的認知,例如相似的價值觀、意見、政治傾向等。其他學者也在研究中指出,伴侶婚後價值觀的相似性,對於關係滿意度的影響非常大!

然而這也不能過度追求。例如顏霏的客戶 Jason,就堅持他的對象必須熟讀金庸的武俠小說,因為他希望有人能一起討論感興趣的事物。儘管我們認同伴侶間是需要相似感的,但是太過在意相同,反而會讓關係終止。

來源 3|本能追求的「安全感」

人類會因為過往經驗、個人性格等種種原因,漸漸影響對於感情中安全感的需求,進而影響擇偶。因此討論戀愛關係時,我們常提及三種親密依附類型:焦慮型、逃避型、安全型。簡單來說,容易缺乏安全感者多屬於焦慮型,逃避型的人則傾向封閉心房,並且注重隱私與關係界線,至於安全型,則是普遍認為的理想類型。

男主角軒宇和他的前女友沁藍,前者就偏向逃避型、後者則偏向焦慮型。軒宇始終不善於表達心意,而沁藍缺乏安全感,這也成為他們分開的致命傷。

相關測驗:你的安全感是哪一種愛情依附風格?

相關連結:老天爺啊!另一半總是說自己沒安全感,我該怎麼辦?

來源 4|能被喜歡的「認同感」

我們容易被「表現出喜歡我們自己」的對象吸引。社會心理學者觀察進行快速約會(speed-Dating)的雙方並進行訪談後,部分受訪者表示,若感受到對方對自己有興趣,那麼自身會容易被對方吸引。

《戀愛是科學》角色裡,並沒有明顯的感情線來自於此。但我們能觀察到,顏霏在之前將軒宇視作小弟弟,在得知軒宇之前暗戀過自己之後,才轉換想法慢慢地察覺自己的心意。

來源 5|直觀感受上的「容貌」

亞里斯多德曾表示:「美貌是勝過任何介紹信的推薦函。」以生物本能來說,不可否認我們會被美麗的人事物吸引,可能是偏好對稱的五官、大眼睛等。然而每個世代的審美也都有變化,每個人看待容貌條件的想法都不同,最重要的是,有意識的思考容貌對於自己的意義即可。

相關連結:臺灣人的8大愛情風格

幸福的交叉點-戀愛是「感性」與「理性」的交匯

有一些爸媽的觀念也是很奇怪,小時候學生時期不讓小孩談戀愛, 但是長大後卻直接催婚,這不是很不符合邏輯嗎?就等於是從來不考模擬考,就直接學測一樣恐怖。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

所以,選擇伴侶之時除了考慮種種條件,最為重要的其實是回歸自我本身。勇於面對心裡的真實情感,梳理清楚這樣的吸引力從何而來、程度為何。

像是劇中的大數據聯誼法,近乎是絕對理性且公認可靠的存在。然而,這樣的客觀條件僅是輔助我們的工具,我們依然要依靠探索與自主思考。如此尋找出結合感性與理性的交匯之處,很可能就是一段幸福關係的起點!

相關連結:現在的孩子都在談什麼戀愛?

參考資料

  • 林奕丞(2015)。夫妻間依附類型配對組合、休閒興趣的相似程度與婚姻滿意度之關係。國立政治大學輔導與諮商碩士學位學程研究所碩士論文。
  • 劉文琴(2006)。夫妻性格的相似性及互補性與婚姻滿意度及親密度的關係。佛光大學心理學研究所碩士論文。
  • Festinger, L. (1950). Informal social communication. Psychological Review, 57, 271-282.
  • Eastwick, P.W., Finkel, E.J. (2008). An in-depth speed-dating exploration of sex differences in romantic partner preferences and the disconnect between stated and in-vivo preferences.

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