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從乾隆玩物到電商熱銷，硬核網(wǎng)友揭秘寫字機(jī)器人 文 | 魏?jiǎn)P(yáng) | 智能相對(duì)論（ID：aixdlun） 寒假過完了，但作業(yè)還沒做完，怎么辦？熊孩子們的最新辦法就是買一臺(tái)寫字機(jī)器人幫助自己來突擊作業(yè)。 根據(jù)媒體報(bào)道，在剛剛過去的寒假里，電商平臺(tái)種類繁多的“寫字機(jī)器人”出現(xiàn)了熱銷，其中咨詢和購(gòu)買者多為中學(xué)生，直至哈爾濱曝出“媽媽怒摔寫字機(jī)器人”的新聞，有關(guān)寫字機(jī)器人的討論迅速登上了網(wǎng)絡(luò)熱搜。 網(wǎng)友們除了對(duì)低級(jí)、重復(fù)的“無(wú)聊”作業(yè)進(jìn)行集體吐槽外，也表示出AI技術(shù)全面滲透人類生活的恐慌。寫字機(jī)器人表示很無(wú)辜：原本是為了幫藝術(shù)家完成初稿，沒想到被用來抄作業(yè)。只是，在人類的討伐聲中，寫字機(jī)器人應(yīng)該如何為自己正名？ 從乾隆玩物到電商熱銷，硬核網(wǎng)友揭秘寫字機(jī)器人 大家都知道，寫字機(jī)器人是人工智能的產(chǎn)物，可是，在距今200多年前，瑞士Jaquet-Droz工作坊就制作了一座“銅鍍金寫字人鐘”，英國(guó)皇室在1792年前后由噶爾尼（George Macartney）使團(tuán)訪華時(shí)作為禮品送給了乾隆。這座2米多高的銅鐘從上到下一共分了4層，除了第二層負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)外，其他各層都暗藏玄機(jī)，最搶眼的是底層的那個(gè)會(huì)寫字的小人，如果為小人手中的毛筆蘸好墨，再打開開關(guān)，它就可寫出“八方向化，九土來王”八個(gè)富有氣魄的漢字，這也可能是寫字機(jī)器人最早的雛形了。
幾乎在同一時(shí)期，Jaquet-Droz工作坊還制作了作家（The Writer）機(jī)械人偶。作家機(jī)械人偶由6000多個(gè)零部件組成，采用了內(nèi)穩(wěn)態(tài)的設(shè)計(jì)（一種機(jī)器自校準(zhǔn)程式）和微縮技術(shù)，不需要外部動(dòng)力即可運(yùn)作，其核心部分由40個(gè)齒輪組成縱向齒輪組。隨著齒輪組運(yùn)動(dòng)，三根齒輪隨動(dòng)件解讀出齒輪的形狀。轉(zhuǎn)變成機(jī)器人的手臂動(dòng)作在機(jī)器的配合下，齒輪控制了羽毛筆的每個(gè)筆劃和下筆的精確力度就能寫出美麗流暢而優(yōu)雅的字體。根據(jù)其制作原理，作家機(jī)器人可以寫出任意詞語(yǔ)和句子。也就是說，可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行無(wú)數(shù)種可能的編程，其制作思路與現(xiàn)今大熱的人工智能如出一轍。
如果說古人用機(jī)械原理設(shè)計(jì)和制造了寫字機(jī)器人，那么現(xiàn)代寫字機(jī)器人則是在人工智能的技術(shù)架構(gòu)上研發(fā)而來，只是目前國(guó)內(nèi)電商平臺(tái)上熱銷的那類寫字機(jī)器人涉及的AI技術(shù)還比較淺顯，一些稍微具備編程基礎(chǔ)的非專業(yè)人士都能設(shè)計(jì)出寫字機(jī)器人的運(yùn)行程序，甚至有些硬核網(wǎng)友利用樂高積木和開源軟件GRBL自己做了一個(gè)簡(jiǎn)易版的寫字機(jī)器人。 據(jù)該網(wǎng)友介紹，無(wú)論是寫字還是畫畫，其原理都是將寫字機(jī)器人的落筆點(diǎn)簡(jiǎn)化成X、Y兩維，用軟件控制好下筆和抬筆，讓馬達(dá)運(yùn)行到指定位置，往復(fù)循環(huán)，就完成了要寫的文字或者想畫的圖畫。由于樂高馬達(dá)空轉(zhuǎn)間隙和齒輪的間隙都很大，加上由積木搭建的寫字機(jī)器人只是外型相似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的精密性還是無(wú)法與專業(yè)機(jī)器人相比，因而由樂高積木搭建起的寫字機(jī)器人寫字速度比較慢，寫正體字的效果還可以，手寫體就比較難看了。至于軟件代碼，只需幾個(gè)小時(shí)就能搞定。 網(wǎng)上熱銷的寫字機(jī)器人則多為“十字型”結(jié)構(gòu)，在左側(cè)底座和右側(cè)底座之間安裝有橫向光桿，在橫向光桿上安裝可以活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)中樞，再在運(yùn)動(dòng)中樞上安裝與橫向光桿垂直的縱向光桿，左側(cè)電機(jī)和右側(cè)電機(jī)能驅(qū)動(dòng)筆架模組、運(yùn)動(dòng)中樞及縱向光桿在橫向光桿上作X軸運(yùn)動(dòng)，或者驅(qū)動(dòng)筆架模組和縱向光桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)中樞作Y軸運(yùn)動(dòng)，從而完成寫字的任務(wù)。這種寫字機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏、運(yùn)動(dòng)位移精度高，適用于重復(fù)性較高的工作場(chǎng)合。 必須正視的兩個(gè)問題：書法大家與造假高手 作為一臺(tái)AI設(shè)備，寫字機(jī)器人存在的意義在于，要么比人類寫得快，要么比人類寫得好。在“寫得快”這條路徑上，寫字機(jī)器人完成書寫的過程，與人類一樣，都是一筆一劃實(shí)打?qū)崒懗鰜淼?，有打印機(jī)和復(fù)印機(jī)在前，寫字機(jī)器人幾乎無(wú)法翻越這座大山。那么寫字機(jī)器人最佳的發(fā)展方向即為“寫得好”。 目前寫字機(jī)器人在如何完成漂亮?xí)鴮懛矫妫€只停留在模仿階段。李開復(fù)在做客綜藝節(jié)目時(shí)，曾發(fā)表觀點(diǎn)稱：人工智能會(huì)在很多領(lǐng)域替代人類工作，但在娛樂領(lǐng)域不會(huì)，因?yàn)槿斯ぶ悄懿欢裁唇杏哪?。李開復(fù)的這句論斷放在寫字機(jī)器人身上也可適用，寫字機(jī)器人或許可以寫出漂亮的文字，但它很難成為自成一派的書法大家，因?yàn)閷懽謾C(jī)器人很難理解書法的美感在哪。 首先，在技法上，書法所要包含的內(nèi)容非常豐富，它講究用筆、用墨，就是要求人們?cè)跁鴮懼懈鶕?jù)點(diǎn)畫、字形、章法隨時(shí)應(yīng)變，雖然寫字機(jī)器人通過大量的深度學(xué)習(xí)能夠掌握?qǐng)?zhí)筆、用筆的技法，在落筆輕重程度的掌握，甚至運(yùn)筆力度上都可以有比人類更加出色的表現(xiàn)，能夠?qū)懗鼍哂芯€條骨力，結(jié)構(gòu)剛勁的文字，但在用墨方面，寫字機(jī)器人就缺乏可以量化的學(xué)習(xí)模型。 很多書法家在談到用墨時(shí)，經(jīng)常會(huì)用“墨分五色”來形容作品用墨水平的高低。好的用墨一方面可以表現(xiàn)出層次感和矛盾關(guān)系，另一方面，也能實(shí)現(xiàn)人的情感表現(xiàn)。在現(xiàn)代書法中，很多書法家通過用墨來實(shí)現(xiàn)書法中的辯證矛盾關(guān)系，比如濃墨與淡墨，枯筆與濕筆等來表達(dá)某些層次及遠(yuǎn)近關(guān)系，從而使書法藝術(shù)的表現(xiàn)方法更為強(qiáng)烈。這就要求，寫字機(jī)器人不光有高超的書法技巧，還能理解文意，根據(jù)書寫文字的內(nèi)涵進(jìn)行創(chuàng)作。 其次，書法作為中國(guó)的傳統(tǒng)國(guó)學(xué)之一，不僅僅是書，還有法度的要求在里面。而法度是人類思維的產(chǎn)物，是一種藝術(shù)構(gòu)思和創(chuàng)造。很多書法家之所以能成為流傳百世的一方大家，很大原因就是因?yàn)樗麄兡軌驅(qū)懗鰰ǖ木駜?nèi)涵，通過作品可以展現(xiàn)出書法家的修養(yǎng)、學(xué)識(shí)、閱歷等個(gè)人素養(yǎng)。AI可以通過深度學(xué)習(xí)具備超越人類的“知識(shí)儲(chǔ)備”，但像人類一樣進(jìn)行綜合思維卻很難實(shí)現(xiàn)。 從上文看來，寫字機(jī)器人在成為書法大家的路上充滿荊棘，不過，去年AI創(chuàng)造的畫作《埃德蒙·貝拉米肖像》在佳士得拍賣行拍出了300萬(wàn)人民幣的天價(jià)，這或許為寫字機(jī)器人成為書法大家增加些許信心。在追求藝術(shù)的道路上，AI前赴后繼。 如果寫字機(jī)器人的書寫技巧獲得了人類認(rèn)可，那么另外的問題又來了，“誰(shuí)能證明借款單上一定是你的親筆簽名？”“眼前的這幅《蘭亭序》是王羲之的真跡嗎？” 有市場(chǎng)調(diào)查顯示，人類更有可能打開手寫的信件。于是在美國(guó)誕生了一個(gè)手寫服務(wù)公司Bond，他們的業(yè)務(wù)包括但不限于，用寫字機(jī)器人替代人力，采用手寫的方式在學(xué)位證書或者政客的信件上簽名，為顧客書寫感謝卡、節(jié)日問候和生日卡片，加強(qiáng)商業(yè)公司和顧客間的交流與互動(dòng)。人類變得越來越懶，懶的同時(shí)也埋下了邪惡的種子，就像熊孩子買寫字機(jī)器人代寫作業(yè)一樣，當(dāng)技術(shù)用錯(cuò)了方向，其中的惡果只能由人類自己吞下。 寫字機(jī)器人的進(jìn)階形態(tài)：與其幫人寫字不如教人寫字 相比前輩復(fù)印機(jī)和打印機(jī)，寫字機(jī)器人最大的特點(diǎn)是，像人類一樣用筆寫字，可以還原整個(gè)書寫過程，既然在書寫速度和便捷程度上有所欠缺，那么采取揚(yáng)長(zhǎng)避短的策略，與其幫人寫字，不如教人寫字。寫字機(jī)器人在教育領(lǐng)域或有更大的發(fā)揮空間。 在漢語(yǔ)學(xué)習(xí)中，漢字的筆畫眾多、筆順繁雜，漢字書寫對(duì)于小朋友或者外籍人士來說都是難點(diǎn)，由于漢字書寫的學(xué)習(xí)只需要反復(fù)練習(xí)，不需要太多的思維引導(dǎo)，寫字機(jī)器人從最基礎(chǔ)的握筆姿勢(shì)到筆畫順序，再到運(yùn)筆力度等都能給學(xué)生很好的指導(dǎo)意見。 2015年，一個(gè)瑞士研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的寫字機(jī)器人CoWriter就能教小朋友寫字。不過CoWriter的教學(xué)方式有些特別，是讓小朋友們當(dāng)小老師，通過教CoWriter寫字，來提高自己的水平。 通過設(shè)定相應(yīng)的程序，讓CoWriter表現(xiàn)出不同段位的水平。一般情況下，把CoWriter設(shè)置得跟孩子目前所掌握的水平相當(dāng)，最好再“弱”一點(diǎn)點(diǎn)。這樣孩子在跟CoWriter相處時(shí)，就會(huì)有種覺得自己是“棒棒噠”的感覺。在教CoWriter寫字的過程中，學(xué)生自己的水平也會(huì)不知不覺提高。 如果根據(jù)這個(gè)思路對(duì)寫字機(jī)器人進(jìn)行研發(fā)，一步跨上教育的風(fēng)口，那么寫字機(jī)器人將從“幫人寫作業(yè)”的壞孩子形象轉(zhuǎn)變成為受人敬重的老師形象，技術(shù)善惡的兩面性在此表現(xiàn)得淋漓盡致。 【完】 智能相對(duì)論（微信id:aixdlun）：深挖人工智能這口井，評(píng)出咸淡，講出黑白，道出vb深淺。重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域：AI+醫(yī)療、機(jī)器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機(jī)交互等。