已經搶走許多就業機會的機器人,為何遲遲未取代鋪磚工人?

已經搶走許多就業機會的機器人,為何遲遲未取代鋪磚工人?
Photo Credit: Blondinrikard Fröberg@Flickr CC BY 2.0
我們想讓你知道的是

有一種人工智慧概念稱為「莫拉維克悖論」,概念如下:有一些工作電腦做起來很容易,但對人類來說相當困難(例如98,723,958,723,985乘上53,975,298,370)。而有些工作對人類來說輕而易舉(例如摺衣服),對電腦來說卻很困難。

唸給你聽
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文:凱莉・韋納史密斯(Kelly Weinersmith)、查克・韋納史密斯(Zach Weinersmith)

用機器人蓋房子
金屬僕人,給我蓋一間房子!
建築業的展望

機器人科技與人工智慧遠比幾十年前進步多了。我們掌握的軟體與運算能力令人難以置信。然而,儘管我們長期以來一直渴望找到更好的建築施工方式,但我們目前建造房屋的方式竟然和一百年前差別不大。

就這層意義來說,現代建築跟不上現代意識的腳步。生活變得愈來愈個性化,產品普遍變得愈來愈便宜。然而對大多數人來說,住宅卻變得標準化且愈來愈昂貴。

即使有了現代材料及預製住宅施工法,假如你想要蓋房屋,還是得找一組技巧嫻熟的工人來到特定地點,靠手工把房屋蓋起來。

這樣很奇怪。這樣真的很奇怪,而你只是見怪不怪罷了。

看看你的周圍——你看到的東西,有幾項是由熟能生巧的工人在現場,用手工組裝起來的?你花了六個月才組裝好的那個IKEA床架不算數。你看到的東西,大多是由又快又便宜的電腦化生產過程製造出來的。

為什麼房屋不能比照辦理?

問題在於:房屋很大又很複雜。大多數人想要居住的那種房屋,是用許多不同的材料組成的,需要按照一定的順序才能組裝起來。其他的大眾化製品也是一樣,但除非你蓋的房屋非常小,不然的話,房屋都需要蓋在具有獨特條件的特定地點。這跟同樣相當複雜的物品有所區別,譬如汽車。製造汽車需要很多道步驟,但其中很多步驟現在都是機器人做的,且所有步驟都是在工廠裡做好的。

為什麼?因為汽車夠小,廠房容納得下,可以完成後再運送到遠處,而且因為所有的消費型汽車都在大致同類型的路面行駛。

因此,跟你房間裡所有的大眾化製品不同,建築施工並不是可以輕易自動化的過程,它需要能思考且能與現實世界互動的機器。

由於機器人技術、電腦運算與其他科技方面的最新進展,為數雖少但數量愈來愈多的科學家和工程師認為,機器人建造的住宅終於有可能實現。事實上,不僅有可能,而且可能會很好用。用機器人蓋房子可能會提升施工速率、改善品質,並且降低價格。

在蓋建築物的過程中,如果讓電腦和機器人從事更多的勞力(甚至思考),即可縮小設計階段與施工階段之間的差距。因此,建築師的想像力變得比較不受工廠生產本質的束縛。假如有一天建築師可以設計建築物,然後叫機器去蓋出來,那時候我們就會擁有更便宜、更棒、施工更快速的一般家庭住宅,而且我們也會擁有更不可思議、更漂亮、更了不起的偉大建築。

所以,咱們這就動手吧。

事實上,別急。我們可不可以先來討論某些建築學文獻有多奇怪?比方說,一會兒有人在討論「某種不鏽鋼外觀要怎麼蓋」的技術細節,突然間他們又在高談闊論「探討受數位化影響的新材質」。在我們的研究過程中,我們碰到很多這類奇怪論調的例子,而大感不解,但我們最喜歡的無疑是皮孔(Antoine Picon)博士在2014年五/六月號《建築設計》(Architectural Design)期刊上所寫的:「我們身體的動作,是由四肢的各種轉動而來。」

好吧,說句公道話,我們後來才發現,皮孔博士只是在強調「建築師太傾向於以直線方式玩弄建築元素,而不是以旋轉方式」罷了。

可是我們不在乎。

咳咳。我們離題了。

目前進行到哪裡了?

科技終於開始迎頭趕上住宅建築的需求,機器人現在正用來鋪磚塊、砌牆、安裝管路、放置隔熱材料等等。就本章的宗旨而言,我們打算把可能代表建築未來的施工方法細分為三類:機器建築工人、巨型3D列印機、群體機器人。

機器化建築工人

電腦在工業界已經搶走許多就業機會。但為何電腦尚未取代鋪磚工人?鋪磚塊似乎很簡單——拿磚塊,塗砂漿,放磚塊。拜託,這根本是馬賽克嘛。問題在哪裡啊?

有一種人工智慧概念稱為「莫拉維克悖論」,概念如下:

有一些工作電腦做起來很容易,但對人類來說相當困難(例如98,723,958,723,985乘上53,975,298,370)。

而有些工作對人類來說輕而易舉(例如摺衣服),對電腦來說卻很困難。

想要大致瞭解為何如此,請思考下列工作,哪一項是你願意跟不具人類直覺的機器解釋的?

  1. 將983,791,732,905,712,937和8,189,237,519,273,597相乘。
  2. 隨便拿一幅畫,告訴我哪一邊朝上。

即使你無法馬上搞清楚該如何解釋,但你大概看得出來,以選項1來說,你應該能寫出幾道簡單的步驟:「將第一個數字的第一個位數和第二個數字的每個位數從右到左一一相乘,」依此類推。

這不太好玩,但你寫得出一套可行的簡單規則。

選項2乍看之下好像很簡單,直到你想要解釋才知道其實不然。比方說,當你看到一張人臉的照片,你知道「朝上」是指眼睛在嘴巴上面。這規則挺好的。對了,除非那個人是倒吊著。但你怎麼確認他們是倒頭栽?嗯,也許看地平線。或是看到他們的頭髮垂了下來。但是,等一下,你要怎麼告訴電腦,頭髮是什麼?你要怎麼告訴電腦,背景裡的直線不是地平線,而是圍牆頂?

雖然選項2幾乎總是有明確的答案,但人類可用來確認答案的規則,卻是多到不行。你已經花了幾萬個小時在看照片,早已訓練有素,所以輕而易舉。

但是向電腦解釋起來卻很傷腦筋。

同樣的道理,鋪磚塊並不是塗上砂漿,把磚塊放在定位就好了。鋪磚塊看起來很簡單,其實需要不少微妙的判斷力,這多少可解釋,鋪磚學徒為何要花三年以上的時間才能出師。

你必須把適量的砂漿放在泥刀上,然後做出正確的動作,把砂漿均勻塗抹在磚塊上,再用足夠的力氣按壓磚塊、固定位置,但是又不能太用力,免得把砂漿全擠掉了。一面做這麼多事情,一面還要處理砂漿,因為拖太久砂漿會乾掉,使得黏度改變。身為人類,你做這一切可能是藉由觀察砂漿的顏色和動態,憑經驗知道砂漿會如何表現,隨時修正。現在,試試看向機器人解釋解釋這一切吧。

事實上,你不需要向機器人解釋。一些研究團體已經給機器人上過磚塊課程了,如果你想知道的話。建築機器人(Construction Robotics)公司創造了名叫SAM的機器人,意思是「半自動化石匠」(semi-automated mason)。SAM很厲害。有時間的話,可以去YouTube看SAM在砌磚牆的影片,看起來很好玩。

但SAM和許多傳統式建築機器人有同樣的問題——它很大、很笨重,而且只會做一件事情。肉身做的建築工人可能也是又大又笨重,但他們會做很多不同的工作,而且能獨立作業。雖說如此,SAM正開始被納入實際的建築工程,由負責清理砂漿的人類幫手協助,SAM鋪磚塊的速率是單單一個人類鋪設的三倍。

英國巴特利特研究學院(Bartlett School of Graduate Studies)另一組研究人員正著手製造的一款機器人,幾乎快要直接取代人類了。它們的大型機器手臂真的會使用未經修改的泥刀(比如從五金店買來的那種)、塗上砂漿、把砂漿抹在磚塊上、拿起磚塊、把它放到正確的位置,並且刮掉多餘的砂漿。他們的機器人利用攝影機掃描砂漿,確認是否以適當的方法使用適當的量,並利用反饋訊號進行修正。

目前為止,機器人只在實驗室裡鋪過一些迷你牆,而且真要到戶外鋪設大型建築物還有很大的困難,但它利用基本的「仿人類系統」(humanlike system),進一步邁向廣義的建築機器人。這項研究計畫之所以令人心動,部分原因是即便它無法像SAM那樣鋪出大面牆壁,但它近似真正建築工人的多功能性。它能夠處理涉及鋪磚塊的多道步驟,並且能夠獨立工作。

相關書摘 ▶太空太陽能發電、智慧型義肢,這些新創科技恐怕還要再等等

書籍介紹

本文摘錄自《拯救或毀滅世界的十種新創科技》,天下文化出版
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作者:凱莉・韋納史密斯(Kelly Weinersmith)、查克・韋納史密斯(Zach Weinersmith)
譯者:黃靜雅

意想不到的未來,就在眼前!

未來,這世界到底會變成怎樣?
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《拯救或毀滅世界的十種新創科技》帶你預見未來,細數十種眾所矚目的發展中新興科技,例如上太空要如何變便宜、我們要如何利用太空資源、醫學會不會走到為個人量身訂製的境界、3D列印有沒有可能解決器官移植的問題,我們能不能為大腦編寫程式,讓自己更聰明?

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拯救或毀滅世界的十種新創科技
Photo Credit: 天下文化

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航

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