“快速、廉价、失控”的口号最早出现在会展中工程师的胸牌上,后来罗德尼·布鲁克斯将之用于自己那篇引起轰动的论文的标题中。新的逻辑带来对机器全然不同的新视角。移动机器人群体中并没有控制中心。他们分散在时空里,正如一个民族穿越了历史和大陆。大量地制造这些机器人吧,别把它们看得过于珍贵。
罗德尼·布鲁克斯在澳大利亚长大成人。和别的男孩一样,他喜欢读科幻小说,喜欢做玩具机器人。他养成了反过来看事物的习惯,总是爱逆习常的观念行事。他不断进出全美各大顶尖机器人研发实验室,追寻关于机器人的奇思异想,最后接受了麻省理工学院移动机器人研究项目负责人的终身职位。
在那里,布鲁克斯开展了一个雄心勃勃的研究生课题项目,研发更接近昆虫而非恐龙的机器人。第一个诞生的是“阿伦”。他的头脑保存在旁边的台式电脑里,因为当时的机器人研发者都这么做,以获得值得保存的大脑。阿伦的身体具有视觉、听觉和触觉,它所感知到的信号通过几股线缆传送到那个盛放大脑的“盒子”里。在这些线缆上会产生太多的电子背景干扰,使布鲁克斯和他的团队倍受困扰,挫折不断。为解决这一问题,布鲁克斯换了一个又一个学生。他们查遍了各种已知的传播介质,甚至尝试了业余无线电、警用对讲机、手机等多种替代方案,但无论哪种方案,都无法建立不受静电干扰又能传输丰富多样信号的连接。最后布鲁克斯和学生们都发誓,不管必须把大脑设计得多么小,下一个项目非把大脑中枢整合到机器人体内不可——这样就再也用不着那些惹麻烦的线缆了。
因此,在制作后两个机器人“汤姆”和“杰瑞”时,他们被迫只使用非常简单的逻辑步骤以及短且简单的连接。出乎意料的是,在完成简单任务时,这种简陋的自带神经电路居然比大脑表现得更好。这个不大不小的收获促使布鲁克斯重新审视弃儿“阿伦”。他后来回忆道,“事实证明,阿伦的头脑真没起什么作用。”
这次精简让布鲁克斯尝到了甜头,并促使他继续探索,看看机器人能傻到什么程度但仍能做些有用的工作。最终,他得到了一种基于反射的智能。具有这种智能的机器人不比蚂蚁更聪明,但它们和蚂蚁一样能给人以启迪。
布鲁克斯的设想在一个叫“成吉思”的机巧装置上成形。成吉思有橄榄球大小,象只蟑螂似的。布鲁克斯把他的精简理念发挥到了极致。小成吉思有6条腿却没有一丁点儿可以称为“脑”的东西。所有12个电机和21个传感器分布在没有中央处理器的可解耦网络上。然而这12个充当肌肉的电机和21个传感器之间的交互作用居然产生了令人惊叹的复杂性和类似生命体的行为。
成吉思的每条小细腿都在自顾自地工作,和其余的腿毫无关系。每条腿都通过自己的一组神经元——一个微型处理器——来控制其动作。每条腿只需管好自己!对成吉思来说,走路是一个团队合作项目,至少有六个小头脑在工作。它体内其余更微小的脑力则负责腿与腿之间的通讯。昆虫学家说这正是蚂蚁和蟑螂的解决之道——这些爬行昆虫的足肢上的神经元负责为该足肢进行思考。
在机器蟑螂成吉思身上,行走通过12个马达的集体行为而完成。每条腿上两个马达的起落,取决于周围几条腿在做什么动作。如果他们抬起落下的次序正确的话——那么,起步!一、二、一,一、二、一!——就“走起来”了。
这个精巧的装置上没有任何一部分是掌管走路的。无需借助高级的中央控制器,控制会从底层逐渐汇聚起来。布鲁克斯称之为“自底向上的控制”。自底向上的行走,自底向上的机敏。如果折断蟑螂的一肢,它会马上调整步态用余下的五肢爬行,一步不乱。这样的转换不是断肢后重新学习来的;这是即时的自我