德國運用AI與機器人技術，投入醫療照護
隨著德國人口高齡化、技術勞工缺乏，趕上AI（人工智慧）與機器人的普及浪潮，為病人洗澡與從床上扶起這些事，可以交給機器人來做。
下一場人工智慧革命即將到來：類似人類的機器將成為我們日常生活的一部分。德國希望在智能機器人開發方面擔當領導角色。
卡爾斯魯厄理工學院KIT的Tamim Asfour教授說，該校研發的Armar-7機器人可以識別意圖，這是能夠直觀支持人類的重要前提。A教授專精於電子與軟體工程，身兼新成立的德國機器人研究所RIG發言人，該研究所於6月18日在柏林的Futurium發表會上宣布成立。由10所大學與6個非大學研究機構聯合起來，組成聯盟。德國聯邦教研部初期將資助2,000萬歐元，發展德國在智能機器人領域的工程技術。
RIG的成立可以理解為對一種創傷的反應：一年半前，幾乎無錯的聊天機器人引發了一場人工智慧革命，這場革命正在顛覆幾乎所有生活領域。而德國工業卻被甩在後面，只能扮演旁觀者的角色。「下一場革命將是機器人與人工智慧的融合，」RIG發言人Asfour說。「類似的失敗在這裡不應再重演。」RIG協調員、慕尼黑工業大學教授Angela Schoellig承諾：「智能機器人可能會成為下一個德國出口的熱銷產品。」
我們會很快被思考中的淋浴與垃圾桶包圍嗎？毫無疑問：智能機器人將來臨，而且很快就會來臨。儘管如此，至今沒有人確切知道它們會是什麼樣子。它們可能是類人型的，如Armar-7這樣的機器人，發展成為像《星際大戰》中那位可愛的C-3PO一樣忠誠而通情達理的鐵皮人。也許我們生活中的物品會越來越具有思考能力，以至於我們最終被智能辦公桌、淋浴與垃圾桶所包圍。
是否即將有微小的潛水艇在我們的動脈中保持暢通，或微型建築機器在培養皿中將單個細胞組裝成可供移植的心臟與肝臟？智能服裝會增強我們的手臂與腿部力量嗎？昆蟲狀的機器人會監控公共空間嗎？
這些願景聽起來多麼烏托邦，但在德國的實驗室中，這些夢想正逐漸成為現實。在慕尼黑工業大學，機器人專家 Stefan Leutenegger 釋放出鴿子大小的無人機進入森林。它們需要在樹枝中導航，最終能定期記錄樹木的生長與健康狀況。一位同事、生物工程師 Cristina Piazza 正在教導一隻由人工智慧控制的假肢手如何拉上拉鏈或繫鞋帶。
在布萊梅的德國人工智慧研究中心潛水池中，雪茄形的探測器正在為北極冰下的自主勘探任務做準備；在多特蒙德的德國救援機器人中心的實驗廳裡，滅火機器人正在練習應對大火。在加米施-帕滕基興，一個用於改善老年護理的機器人平台正在建立。
這些發展中，哪些會成為死胡同？哪些會開啟一個有利可圖的大眾市場？RIG對於微型與大型機器人來者不拒，無論是行走的、飛行的還是游泳的，儘量支持。它們正在開發具有人工肌肉的機器，但也有傳統電機驅動的機器，有些由柔軟的生物材料製成，有些則由塑料與金屬製成。在不知道推車要開往哪裡時，很難推動它。
但當談到未來的機器人時，有一點是確定的：它們必須是智能的。長期以來，自動化機器已在工業流水線上占有一席之地，每年全球約有50萬台新機器投入使用。但它們並不聰明。在工廠車間的世界裡，一切都可以預測，機器人必須不知疲倦地完成一成不變的任務。
然而，應對日常生活對它們來說非常困難。無論機器人是要烘焙蛋糕、為病人洗澡還是穿過交通擁擠的道路，它們總是面對著意想不到的事情，生活的變數，這些都是任何程序員無法預見的。只有一個工具可以幫助機器克服這些困難：人工智慧。
直到最近，研究人員還認為讓機器具有實際智慧幾乎是不可能的。ChatGPT等語言模型應用的巨大成功現在給機器人學家帶來了希望。聊天機器人幾乎能對任何問題給出有意義的回答。它們掌握了應對意外情況的藝術，至少在語言世界中是這樣。那麼工程師們是否能在物理與現實物體的世界中實現類似的成果？
在機器人將鑰匙插入鎖中之前，會有很多失敗。慕尼黑德國博物館的所謂人工智慧工廠裡，機器人專家們正追求這一目標。那裡有將近50台雙臂機器人正在訓練日常任務。它們一次又一次地嘗試將鑰匙插入鎖中，擰緊果醬罐的蓋子或將電纜夾在夾子中。通過這樣了解世界，它們經歷了一個兩階段的教育系統。
在研究人員所說的「幼兒園」，關鍵是：反覆練習。在機器人成功將鑰匙插入鎖中之前，可能會有很多次失敗。經過數千次的嘗試，機器人應該會對插入鑰匙有一種直覺，就像小孩子最終學會了哪個孔應插入三角形，哪個孔應插入正方形。
在「學校」，機器人會接受指導。研究人員示範如何使用鑰匙，然後機器人嘗試模仿老師。如果一切按慕尼黑機器人學家的希望進行，那麼模仿與練習的正確結合最終會導致實際智慧的獲得。
在人工智慧工廠裡，這些機器人的手臂在大小與形狀上都與人類相似。這使得它們更容易從人類老師那裡學習。總的來說，類人型機器人是機器人學的一大趨勢，因為有大量的教學材料可供使用：類似於ChatGPT能從互聯網上人類編寫的文章中學習，類人型機器人也可以通過觀看YouTube視頻中的人類活動進行學習。
最佳設計是人類，因為人類是全能的。Asfour教授認為「此外，機器人要適應的環境是為人類身體量身打造的」，他領導Armar類人機器人的研發。門把手、壺、廚房用具或樓梯扶手——一切都為人類操作而設計。此外，Armar智人是一位通才，一位全能的存在，其身體為應對日常生活的多樣挑戰而設計。「如果你能向我提出一個更好的設計，我會立即付諸實施」，Asfour解釋道。
一旦成功教授機器人智慧，它們將像今天的人工智慧一樣改變世界。機器人將接管火車司機、服務員與包裹配送員的工作，它們將監控農作物的生長並自動除草。它們將分揀垃圾並回收技術設備。它們將逐漸在家庭中扮演越來越多的角色。
也許最大的變革將出現在護理領域。幾乎沒有哪裡的人才短缺比這裡更嚴重。德國護理協會預計十年內將缺少50萬名護理人員。因此，自然而然地想到將病人、老年人與體弱者交給機器人照顧。
這正是目前在加米施-帕滕基興建立的一個新大學校區的目的。那裡的研究人員將超過500萬德國護理對象的護理首先視為技術挑戰。九項計畫中的講座中有五個專注於機器人學。
新的Geriatronik校區的重點將是「Garmi」，這是一個正在不斷改進的兩臂輪式機器人。Garmi已經能夠開門、服務餐飲、倒飲料與交談。未來，他還將能夠為病人洗澡與從床上扶起病人。這個新護理機器人目前只在學生志願者身上測試。兩到三年內，他將首次投入實際護理工作。
外骨骼與高科技假肢也是Geriatronik的一部分。例如，慕尼黑生物工程師Piazza的手部假肢由由電機驅動的塑料關節組成。覆蓋著襯墊手套的假肢感覺柔軟且光滑，幾乎像自然的手一樣。
然而，這種假肢的巧妙之處在於其控制系統。Piazza將含有128個電極的貼片貼在假肢使用者的前臂上。這些傳感器記錄肌肉的電信號，然後一個人工智慧軟體會分析這些信號並傳遞給假肢。對使用者來說，這種假肢感覺就像是自己身體的一部分。
為了優化殘障人士、老年人與需要護理者的輔助系統，機器人學家需要新材料。傳統機器人由金屬製成，它們笨重、堅硬且有棱角，增加了受傷風險。馬克斯-普朗克（Max-Planck-Institut）智能系統研究所斯圖加特分所的Christoph Keplinger正在探索一些大膽的改進思路。
他正在開發可以像衣服一樣穿在皮膚上的輔助技術。他的願景是製作在每一步時都會收縮以支持腿部運動的褲子。他想製造可穿戴的人工肌肉，使老年人與體弱者可以不用助行器就能購物與散步。
Keplinger已經在這方面取得了一些進展。他開發了一種包裹油層的塑料薄膜。當施加電壓時，塑料薄膜會收縮，從而重新分配油，使薄膜承受液壓力。他現在通過展示一條跳躍的機器腿，證明這種材料可用作人工肌肉。
Keplinger希望通過將盡可能多的智慧融入材料來使機器人更智能。「材料本身對環境的反應越好，大腦的工作量就越少，」他說。此外，柔軟的、類似自然的材料會增加人們的接受度。「許多人對智能機器人的想法感到害怕，」Keplinger說。「但我希望人們對未來的機器人感到期待。」
此外，Keplinger使用一個由這些人工肌肉製成的貼片，在受試者皮膚上產生觸摸感。他們描述這種通過貼片傳遞的指尖觸感為愉快的感覺。目前這種技術的用途尚不明確。也許有一天它能使視頻通話中進行親密接觸成為可能。
德國的機器人學並不缺乏願景。困難在於將這些想法轉化為市場上可行的產品。這正是德國經常被描述為一個弱點：科學突破往往在德國實驗室中取得，但實現市場化卻是在美國或中國。柏林Futurium會議上的機器人學家談到了一個「死亡谷」，它存在於研究與工業之間。
缺乏風險資本，缺乏正確的心態：德國人看到的是新技術的問題，而不是機會。但經常也缺乏果斷的支持。建立一個聯繫柏林、卡爾斯魯厄、慕尼黑或達姆施塔特的頂尖研究人員的研究所是一個好主意，RIG協調員Schoellig說。但2,000萬歐元，分攤在4年內，並不多：「如果我們真的想有所作為，我們將需要投入更多的資金。」
德國的機器人學家們羨慕地看向美國。那裡的機器人初創公司Figure AI剛剛完成最新一輪融資。這家加州公司為開發智能類人機器人籌集了資金，總共籌集到6.75億美元。(資料來源：經濟部國際貿易署)
