【亦真亦幻 AI让虚拟世界“触手可感”】
五感帮助人们认知世界， 人工智能也致力于模仿这些本领 。 随着人工智能技术的进步， 模拟视觉和听觉的技术发展迅速， 但嗅觉、味觉、触觉方面则出现“瘸腿走路”的状况 。 近日， 日本一项“虚拟触觉”技术让AI触觉方面迎来好消息 。 这项技术可解决虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术“看得见摸不着”的问题， 有望在今年底明年初首次推出应用这种技术的游戏产品 。
那么， AI能怎样提升触觉感知？如今研究人员在进行哪些尝试？未来将会应用到哪些方面， 惠及人们的生活？
可提升人的感知能力
发明“虚拟触觉”技术的日本产业技术综合研究所研究人员中村则雄认为， “虚拟触觉”的本质在于“欺骗”大脑 。 研发人员研发出的手握式设备， 主要通过设备发出特殊的震动波来刺激皮肤， 传递信号“欺骗”大脑， 从而让人获得各种触感体验 。
“日本的这项技术比较前沿， 还处于实验室状态 。 现在的主要方式是通过AI与传感器结合， 感知压力、温度， 还有震动， 来实现‘摸到’， 当然还不能完全把现实中的感受一一模仿出来 。 ”远望智库人工智能事业部部长、图灵机器人首席战略官谭茗洲在接受科技日报采访人员采访时指出 。
人类的双手堪称大自然的神奇杰作， 灵巧、反应快、能稳定拿取东西 。 而“让机器实现简单的抓握并保持稳定等功能， 可相当不容易 。 更不用说试图让机器人进行目标导向的任务了 。 ”谭茗洲指出 。
不久前， 卡内基梅隆大学机器人专家马修·T·梅森发布的《迈向机器操控》报告称， “AI研发人员开发出打败人类棋王的下棋系统， 但还是需要人类来移动棋子 。 显然， 机器人可以移动棋子， 但远不及人类 。 ”
梅森进一步指出， 机器手难以操控， 主要体现在构造方面， 要做到如双手般灵巧， 设备必须施加足够的力量来抓握和移动具有重量的物体， 有足够的运动自由度， 能精确快速移动， 且表面应采用柔软材质， 易于更换， 并且造价低廉 。 更重要的是设备要具有知觉， 有感知才能了解环境场景， 同时还需要提供高分辨率信息， 包括接触位置和力量交换， 而光靠计算机视觉并不足以了解环境场景， 未来这种缺点将在一定程度上通过触觉传感得到解决， 但目前设备和解决方案尚未完全到位 。 此外建模和控制也是关键， 研究人员需要有操控过程的模型， 以便能进行分析、模拟、计划和控制， 许多潜在的情况很有挑战性， 像单边接触、摩擦接触、冲击和变形等 。
“虽然目前还不能让AI全方位模拟人手的感觉， 但如果把局部研究透， 也相当于增强人的感知能力 。 或许还能够补充人类所不具有的能力， 比如对红外波的感触 。 另外， 可通过AI研发高灵敏度的假手， 用于义肢， 做更精确的传感， 助力残障人士的生活 。 ”谭茗洲表示 。
电子皮肤或成突破口
相比听觉和视觉， 触觉技术一直是机器人技术难以突破的短板 。 由于触觉最直接的是通过皮肤感知， 所以电子皮肤成为触觉研究者青睐的课题之一 。
最近， 约翰霍普金斯大学的研究人员开发出一种新的电子皮肤， 可以通过感知刺激将信号传递给周围神经来重建触觉 。 研究人员把电子皮肤套在受试者指尖， 测试结果表明， 受试者能够对尖锐物体和圆滑物体表现出疼痛和非疼痛的反应， 说明至少在部分功能上， 这种电子皮肤称得上成功 。 只不过其对温度的感应还不太灵敏， 尚须改进 。
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