在機器人學(xué)中，有一個概念經(jīng)常被誤解，那就是“奇點”。機器人學(xué)存在著兩種類型的奇點，但它們含義截然不同。當(dāng)您聽到有人談?wù)撈纥c與機器人學(xué)時，確保明確他們所指的內(nèi)容是非常重要的，否則會產(chǎn)生誤解，無法互相理解。

舉例來說，機械工程學(xué)中的學(xué)術(shù)教授或工程師可能只會談到運動學(xué)奇點。他們可能認為另一種類型是“瑣碎的”或幻想的。然而，對于機器人倫理學(xué)或新聞學(xué)的教授來說，可能會更加關(guān)注“技術(shù)”或“機器人奇點”，以及它對人類的影響。

在機器人學(xué)中，"奇點"這個詞究竟是什么意思？

這兩種類型中，哪種更值得關(guān)注？

為什么奇點如此令人擔(dān)憂？

下面對這兩個概念進行了清晰的比較。

什么是奇點？

簡單來說，奇點是指數(shù)學(xué)或系統(tǒng)規(guī)則“出現(xiàn)異?！钡臈l件，例如，用于描述系統(tǒng)正常運行的數(shù)學(xué)方程出現(xiàn)故障，此時系統(tǒng)停止按預(yù)期運行。

奇點在物理學(xué)中是經(jīng)常發(fā)生的。這是因為數(shù)學(xué)是精確的，而物理世界卻不是。

例如，黑洞是宇宙中的一個點，數(shù)學(xué)上應(yīng)該存在無窮的引力。我們不知道這是否真的成立（是否存在無窮的引力），因為我們從未進入過黑洞來測量其中的引力。

一個更貼近生活的例子是浴室洗手池（或其他任何水槽）中的排水口。數(shù)學(xué)上，水應(yīng)該在排水口中心無限快地流動，這就是一個奇點。但水無法無限快地流動，因此在這一點上數(shù)學(xué)失效了。

機器人奇點與運動學(xué)奇點：基本概念

在機器人學(xué)中，我們談?wù)搩煞N類型的奇點：機器人（或技術(shù)）奇點和運動學(xué)奇點。

機器人奇點，或技術(shù)奇點，指的是機器人和人工智能變得如此復(fù)雜，以至于超越或與人類無法區(qū)分。此時，生活和社會的“規(guī)則”或法則會瓦解，創(chuàng)造出新的現(xiàn)實。

運動學(xué)奇點是指機器人工作區(qū)域中特定位置導(dǎo)致其喪失一個或多個自由度，從而限制了其運動。這是因為控制機器人的數(shù)學(xué)需要其中一個關(guān)節(jié)無限快速運動或變得無限硬。

為什么了解兩者之間的區(qū)別很重要？通過了解二者在機器人學(xué)中重要的概念，您可以更好地利用機器人技術(shù)，并對機器人的使用做出更明智的決策。

機器人奇點：當(dāng)機器人主導(dǎo)時

“機器人奇點”是對更正確的術(shù)語“技術(shù)奇點”或“人工智能奇點”的統(tǒng)稱。

機器人奇點是一個假設(shè)的時間點，在這個時間點，技術(shù)發(fā)展迅速，以至于變得難以想象的復(fù)雜。此時，我們現(xiàn)有的所有模型和框架以及生活的方式都會瓦解。我們將不得不創(chuàng)造一種全新的存在方式，可能會由技術(shù)自身來管理。

我們需要理解機器人奇點的影響，因為它涉及倫理問題。從理論上講，奇點可能會很快到來，并且幾乎沒有任何預(yù)警。因此，在設(shè)計任何先進技術(shù)時，我們需要意識到這種影響。

機器人奇點的影響是什么？

導(dǎo)致技術(shù)奇點的技術(shù)轉(zhuǎn)變可能會導(dǎo)致我們生活方式的顯著變化。

奇點發(fā)生后的時代被稱為“后人類時代”。這意味著它不僅會重新定義我們與技術(shù)的互動方式，還會重新定義“人類”的含義。

如果我們不討論這種理論性的奇點的影響，我們可能會盲目地迎接它。到那時，避免它將為時已晚。

一些評論家認為，隨著人工智能幾乎滲透到每個行業(yè)，導(dǎo)致奇點的“臨界點”已經(jīng)到來。

運動學(xué)奇點：當(dāng)機器人“行為奇怪”時

運動學(xué)奇點要平淡得多。然而，對于大多數(shù)機器人用戶來說，它們可能更為重要和有用。

運動學(xué)奇點發(fā)生在特定機器人系統(tǒng)的正向或逆向運動學(xué)方程解耦時。這意味著關(guān)節(jié)位置與末端執(zhí)行器位置之間的直接關(guān)系不再存在。換句話說，如果更改關(guān)節(jié)角度，它不會以正確的方式影響末端執(zhí)行器的位置。

當(dāng)您的機器人移動進入或靠近運動學(xué)奇點時，它會表現(xiàn)出異常。有時它會卡住，需要您手動將其移出奇點。其他時候，機器人會減速或產(chǎn)生奇怪的動作。

了解運動學(xué)奇點是重要的，因為它們可能會破壞您的機器人編程。

運動學(xué)奇點的影響是什么？

運動學(xué)奇點對您的機器人應(yīng)用可能產(chǎn)生廣泛的影響。

最明顯的影響是您的機器人動作可能變得不可預(yù)測。這可能導(dǎo)致機器人工作不佳，破壞產(chǎn)品或?qū)е挛＜肮と税踩奈ｋU情況。

奇點也可能使機器人編程更加困難。如果您無法確定您的機器人會按預(yù)期方式運動，您又怎么能信任它完成重要的工作呢？

一個實際的例子是機器人焊接。如果機器人在焊接時經(jīng)過一個奇點，它可能會減速或加速，導(dǎo)致焊縫過多或減弱焊縫的強度。您可以在我們的文章《機器人焊接中避免奇點問題的5個技巧》中了解更多信息。?

哪種機器人奇點應(yīng)該更受關(guān)注？

我們機器人工程師通常都是非常務(wù)實的人。如果您向許多機器人學(xué)家談?wù)摗傲钊藫?dān)憂的技術(shù)奇點”，他們可能會認為您的擔(dān)憂是危言聳聽。他們可能會說您看了太多科幻電影。

在日常工作中，運動學(xué)奇點更重要，對于機器人用戶來說更有用。它們直接影響機器人在特定任務(wù)中的功能。

但是兩種類型的奇點都很重要。

當(dāng)然，技術(shù)奇點背后的倫理問題可能只是一場有趣的哲學(xué)討論。但這是我們所有人都需要時常進行的討論，提醒我們在設(shè)計和使用機器人時要謹慎。

簡而言之，大部分情況下，您應(yīng)該更關(guān)注運動學(xué)奇點。但請不要忘記技術(shù)奇點。