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文 | 顏璇 | 智能相對論（ID：aixdlun）

你有沒有想過擁有“第三只手”？

當你顫顫巍巍地捧起飯后收拾好的碗碟，發現還有一只碗落在桌上怎么都拿不了的時候；當你“昏天暗地”地碼字，手機被不小心碰下桌想要撿的時候；當你在公司焦頭爛額地尋找一份資料，正巧有一個電話打進來的時候……

隨著人們生活節奏的加快，“兩只手”已經難以滿足現代人在多任務場景中的需求了，越來越忙碌的工作和生活讓人們恨不得化身為“三頭六臂”的哪吒。成為“哪吒”當然是不可能的，但是為自己裝備一個多任務機械臂，或許能讓人們向這個目標靠近。

近日，日本Hiroshi Ishiguro實驗室的研究人員宣布，他們成功研制出了多任務場景下的機械手臂。通過佩戴這種設備，用戶可以在腦海中同時想象兩個任務，機器人可以自動解析出這兩個指令，自動認領屬于自己的任務。

                   圖片來自Hiroshi Ishiguro實驗室/日本國際電氣通信基礎技術研究所（ATR）

  一直以來，機械臂都被看作是意念上的單一任務設備，主要適用于殘疾人士，而此項研究則將機械臂的應用對象設定為健全人，表明腦機交互的應用范圍進一步擴大，健全人的多任務處理能力得到了提升。

然而，與助力殘疾人的喜聞樂見不同，讓健全人擁有“第三只手”，并沒有我們想象得這么方便。

如何區別“動機”和“想法”

心理學上有這樣一個現象，一個人站在高處往下俯瞰時，往往會產生往下跳的沖動，心理學家們稱之為“高處現象”（HPP）。經科學家實驗證明，HPP普遍存在于人群中，即便終生從來沒有過自殺意念的人群也普遍體驗過HPP現象。

換言之，我們的腦海中總會產生諸如“往下跳”這樣的危險念頭。人的意識總是難以捉摸，如果一個健康人在使用機械臂時，腦海中閃過“我想用機械臂推自己一下”，機械臂會不會真得動手呢？

通過意識去控制機械臂，是建立了一個額外的信息通道，在這個通道中必然會遇到的問題是，系統要如何區別人的“動機”和“想法”——“想法”是一種心理傾向，卻不一定要去達成，“動機”則是個體活動的內在心理過程或內部動力，是人類大部分行為的基礎。

但不管是“動機”還是“想法”都會釋放出一種腦電信號，腦電信號和其它生理信號一樣，是一種非平穩隨機信號，這些信號都會影響機械臂的感知和識別。

目前，不管是機械臂還是腦機接口，都無法真正地做到讀取人腦的思維，但面對“動機”還是“想法”的難題，科學家們也不是毫無辦法，一些研究項目還是給出了一個答案——讓用戶自我認知。

有研究表明，在大腦頭皮額中央區可以記錄到一個與錯誤反應特定相關的負走向波形,稱為錯誤相關負電位(Error Related Negativity,ERN)，當機械臂在多任務期間感知錯誤，使用者主觀意識到了錯誤的交互行為，系統就會自動讀取錯誤點位，繼而采取措施。

當然，這樣的做法頗有點“迷途知返”的意思，設想一下這個情景——使用者心血來潮想給別人一巴掌，不一會兒，使用者又突然醒悟，深覺此舉不妥，系統連忙收回那只已經舉起來的機械臂……

如何保證注意力的自洽性

在上文提到的多任務機械臂研究中，研究人員還曾表明，“人們的表現有顯著差異，表現好的人的多任務操作成功率能夠達到85%，表現不好的人的成功率可能只有52%。”

所謂的“表現好壞”取決于人們的注意力是否集中。顯然，注意力更集中的人能夠更好的使用機械臂。然而，日常生活中，你會全神貫注地去思考用哪只手去拿起桌子上的那個碗嗎？

使用機械臂進行意識信息表達，要求使用者具有完整的認知功能。在多任務場景中，健全人不僅要控制機械臂，還需要控制自己的雙手，既要“全神貫注”，又要“一心二用”，使用者要不斷地調整大腦狀態，保持或是改變外部系統的行為。這就決定了機械臂使用需要長時間的訓練。

事實上，人類的大腦很難長時間保持一種狀態，隨著新的控制系統的引入，機械臂一定會打破健全人原來的注意力自洽，引入新一輪的自洽過程，從而進入更難級別的自洽。面對這種情況，機械臂必須學會自適應地提取、處理最相關的信息，以便減輕大腦的負擔。

而為什么殘疾人士能夠更快地熟練使用機械臂呢？這是因為肢體的殘缺使得殘疾人士大腦這一部分的職能被長期閑置，而通過在大腦皮層植入芯片，可以建立大腦與假肢、計算機等相連的信息傳輸通道，實現對缺失運動功能的修復。在這個過程中，大腦接受的信息量是“恢復”而不是“增加”，如此，殘疾人的大腦對機械臂的適應性會比健全人更高。

多任務機械臂正在浪費健全人的腦力

如果以上這些問題得到了解決，機械臂就能被健全人正常使用，而我們“三頭六臂”的夢想也將得到實現。然而，健全人真的需要機械臂嗎？就智能相對論（ID：aixdlun）分析師顏璇來看，即使技術問題被解決，機械臂的使用還是很困難。

首先，來自硬件設計的問題十分明顯，大眾曾經笑稱機械臂為“麒麟臂”，機器人越來越迷你，軟體機器人更是能夠收縮折疊，機械臂卻因為要“像人類的手”而顯得多余，笨重、攜帶不便等問題都是機械臂進入健全人生活的阻礙。試想一下，你會無時不刻地帶著一只“機械臂”生活嗎？

其次，設備的使用方向也是問題，對于健全人來說，這套系統的用處究竟是什么。如開頭提到的，拿多余的那只碗？還是撿起地上的東西？注意了，如果機械臂能夠解決觸感等問題，那研制出更靈活的機器人也不在話下，人們完全可以通過一個指令讓機器人收拾好所有東西，如此，我們為什么還需要一個做簡單工作的機械臂呢？

福特汽車在去年使用了由美國Ekso Bionics公司開發的兩款名為器具Ekso Vest的輔助性手臂承托工具，配備給那些需要長時間高舉雙手開展工作的工人們，但與之相對的是，全球生產線自動化正在加速，工廠里機器人密度持續攀升，工廠機器人能承托的重量也遠大于人類所能承受的重量。

最后，機械臂的功能性還有待商榷。機械臂的功能性邏輯與一般的智能設備不同，在人們的期待中，機械臂就好像健全人的“第三只手”，但要比“第三只手”更加方便和實用。

上文中提到，健全人的注意力自洽還需要經過一定時間的訓練，這表明機械臂在實際應用中，還是需要人腦有意識地去控制，而不是無意識的自發行為。也就是說，我們在調用機械臂的時候，人腦是要“特意”分出一部分腦力去思考的。

然而， 用戶不斷地與“第三只手“進行意識交互，卻很難感受到產品帶來的驚喜。針對健全人的多任務機械臂并沒有功能上的“不可取代性”，比如AR/VR眼鏡在未來或許可以取代智能手機，這就是其功能性值得在市場推廣的一個亮點。

用戶在不斷的意識交互中，也會逐漸發現，用意識“使喚”機械臂去做那些重復的、低級的動作，實質上是在增加自己調節、控制大腦狀態的負擔，更是對腦力的一種浪費。

結論：

當然，機械臂也并非全無用處。對于殘疾人士，機械臂的在康復醫療中能起到極大的作用，于健全人而言，通過額外的信息通道去控制外界系統，也將成為人類能力的一個延伸。不論如何，機械臂如果能夠突破技術難題，創造出自身的不可替代性，其功能性也將得到一個質的提升。

【完】

智能相對論（微信id:aixdlun）：深挖人工智能這口井，評出咸淡，講出黑白，道出vb深淺。重點關注領域：AI+醫療、機器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯網、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發者以及背后的芯片、算法、人機交互等。