第1章 奇妙的机器人世界

1.1 神奇的机器人

1.1.1 什么是机器人

提起机器人，大家一定会想到影视作品中许多生动有趣的形象。例如，《超能陆战队》中呆萌善良的大白、《机器人总动员》中淘气可爱的瓦力，当然还有威武霸气的变形金刚等，如图1-1所示为影视作品中的机器人形象。

这些都是影视作品中的机器人形象。那么，到底什么是机器人呢？《中国大百科全书》中对机器人的定义如下：能灵活地完成特定的操作和运动任务，并可再编程序的多功能操作器^[1]。

这个定义好复杂！来个简单的定义吧——机器人就是有大脑的机器，它的大脑里存储了程序。机器人不一定具有人类的外表，却像人类一样拥有大脑，太神奇了！

机器人科学是计算机科学与人工智能科学发展的产物，所涉及的内容包括生命科学、空间科学、物质科学、信息科学、数学、工程与技术等许多方面。

1.1.2 从一个单词说起——“Robot”

“Robot”（读作“罗伯特”）在英语中是“机器人”的意思。可是，英语中“机器”的单词是“Machine”，“人”的单词是“Man”，“机器人”为什么不是“Machine Man”而是“Robot”呢？这里面有个小故事。

卡莱尔·恰佩克（Karel Capek，1890—1938年，如图1-2所示）是捷克著名的剧作家、科幻文学家和童话寓言家。

在1920年前后，他推出了科幻剧《罗萨姆万能机器人公司》（Rossum’sUniversalRobots）。这部科幻剧公演后（见图1-3），很快就风靡了整个西方世界，人们争相观看。不过，真正让恰佩克先生和这部剧作流芳百世的，还是剧中对机器人的称谓“Robot”，这个词是从古代斯拉夫语中“robota”一词演变而来的。“robota”本是“强制劳动”的意思，恰佩克根据它创造出新词“Robot”，具有“奴隶机器”的含义，后来在英语中没做任何改动地使用了这个词，作为机器人的专用名词。这就是“Robot”的来历。

在上面这部科幻剧中，“罗萨姆万能机器人公司”是一个专门生产劳动机器人的企业。这个公司生产的劳动机器人拥有人类的外表和强健的体魄，却没有思想和灵魂。劳动机器人只会日复一日地从事繁重的体力劳动，而人类则逐渐脱离了体力劳动，成为了不劳而获的族群。

海伦娜是一位美丽的人类女孩，她认为机器人不应该受到如此不公平的待遇。于是，在她和其他人的帮助下，机器人逐渐产生情感，并且拥有了独立的灵魂。

获得了灵魂的机器人对自己的地位心生不满。终于有一天，它们揭竿而起，几乎消灭了所有的人类，只剩下罗萨姆公司的员工阿尔奎斯特，因为他像机器人一样用自己的双手劳作。

统治了世界的机器人们本来很高兴。不过，很快它们就发现，因为技术资料被人类销毁，它们无法生产小机器人。于是，它们请求阿尔奎斯特帮忙制造能够繁殖后代的机器人，并自愿充当试验材料。

可是，能力有限的阿尔奎斯特没能成为它们的“上帝”。在这绝望的时刻，一对男女机器人进化出人类最伟大的情感——爱情。于是，属于机器人族群的亚当和夏娃诞生了！世界得以延续。

1.1.3 机器人安全吗——机器人三大安全法则

《罗萨姆万能机器人公司》中的机器人好可怕，它们消灭了人类，并且统治了世界。那么在现实生活中，机器人会不会伤害人类呢？答案是不会。

早在1942年，美国现代最著名的科普作家、科幻小说家艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov，1920—1992年，见图1-4）发表的作品《转圈圈》（Runaround，这是短篇科幻小说集《我，机器人》中的一篇）中第一次明确提出了机器人三大安全法则，并且成为他很多小说中的机器人的行为准则。

阿西莫夫一生写了将近500部作品，是公认的科幻大师，与儒勒·凡尔纳、赫伯特·乔治·威尔斯并称科幻历史上的三巨头。其作品中的《基地系列》《银河帝国三部曲》《机器人系列》三大系列被誉为“科幻圣经”。喜欢读科幻书的读者们可以找来读一读。

机器人三大安全法则如下：

第一法则：机器人不得伤害人，或者任人受到伤害而无所作为。

第二法则：机器人应服从人的一切命令，但命令与第一法则相抵触时例外。

第三法则：机器人必须保护自己的存在，但不得与第一、第二法则相抵触。