機器人可能和人類一起踢足球嗎?

機器人可能和人類一起踢足球嗎?
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我們想讓你知道的是

機器人可能和人類一起踢足球嗎?要討論這問題,實情牽涉到足球乃至於運動的本質是什麼。

今屆世界盃 ,球王C羅納度(Cristiano Ronaldo)和梅西(Lionel Messi)同晚止步於16強,雙雙登機回國,令不少球迷慨嘆一個時代的結束。不過,在人工智慧和機器發展迅速的今天,大家又有沒有想過,人類運動的時代可能也會在不久將來結束,在2050年世界盃獲取冠軍將是機器足球隊?

機器世界盃︰要在2050年打敗人類世界冠軍足球隊!

2017年7月,在日本名古屋的一個小型室內足球場裡,十名機器為了角逐機器世界盃(RoboCup)的冠軍,正在努力奔馳,企圖搶佔有利的進攻位置,一射入網。這場世界盃集合了50個國家科研成員的心血結晶,但從比賽看來,機器的行為仍然笨拙愚蠢,遠不是人類運動員的對手。當足球停在龍門白界,本是埋門一腳的大好機會,但停在門前的前鋒機器卻因足球和白界同為白色而分辦不出兩者,以為足球忽然在場上消失了,竟然離開禁區東張西望尋找起球來。

時光倒流20年,同樣在日本名古屋的第一屆機器世界盃,當時的機器還需要人類操控協作,不是完全自主行動,相對起來,今天能夠自主球賽的機器已經進步了許多。這樣有趣的機器足球世界盃,源於1997年,由維羅索(Manuela M. Veloso)、北野宏明等大學教授提出,他們希望籍著機器足球比賽,促進人工智慧和機器的研究發展。

當年5月人工智慧IBM深藍在國際象棋撃敗人類世界冠軍,這為當時研究人員增加了信心,有天人工智慧機器也能發展成在足球場上撃敗人類,他們甚至訂下了明確目標,要在2050年打敗人類世界冠軍足球隊。

足球是人類競技︰別開玩笑了,機器對人類,這公平嗎?

從現今足球機器的表現來看,要贏人類運動員自然還差上一大距離,在場上不被人類愚弄已要偷笑。但當人工智慧連在當初被認為是極難攻陷的人類領域——圍棋——也贏了人類世界冠軍,未來還有什麼是不可能的?當有一天,足球機器單刀擺脫人類幾個最強後衛一射入網時,我們不但不會再笑足球機器笨拙,反而會抗議起來,批評對手是機器,這對人類公平嗎?

機器可能和人類一起踢足球嗎?要討論這問題,實情牽涉到足球乃至於運動的本質是什麼。

反對機器決戰人類足球員的一個主要論點是,從一開始足球的定義就是指一項人類互相競技的球類運動比賽,因此把強大的機器納入進來,就已經不再算是真正的足球比賽,因為它完全扭曲了足球的意義。

這個論點乍看來很合理,但請回想起國際象棋、圍棋這類原本是人類鬥智活動,當人工智慧和人類在這些領域比試時,我們不會認為他們下的不是國際象棋或圍棋,也沒有認為這樣的比試扭曲了國際象棋與圍棋的意義,那麼為什麼人工智機器在足球上和人類比試,就扭曲了足球的意義?

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Photo Credit: Lee Jin-man / AP Photo / 達志影像

想像一下,當機器第一次對戰人類足球員,球迷的反應相信不會是認為「他們踢的不是足球」,而是萬人空巷去看比賽。當機器和人類勢均力敵時,球迷可能會為人類運動員而吶喊助威,當機器製造出比人類更具創造力的進攻模式時,人類可能會為之驚嘆,為什麼人類從未想過這樣的進攻模式,並在往後比賽裡複製出同一進攻戰術出來。

足球由其主要規則所定義︰能跟著規則比賽,就算是踢足球

如果同意機器踢的算是足球,沒有扭曲足球的意義;那麼,到底什麼是足球呢?考慮一下現有可稱為「足球」的運動比賽,其實不只有世界盃或球會的比賽方式,譬如小型足球、沙灘足球以及3人足球,它們都與世界盃的比賽方式、時間、場地尺寸、人數都不盡相同,但我們仍然會將之稱為足球,原因正正在於它們的主要規則相近,都是中場開球、不能用手觸球、射進龍門得分、不可侵犯他人身體犯規等等。

因此,我們有了足球的另一種定義︰

只要一個運動的主要規則和現有足球的主要規則相近或相同,就算是足球。

按照這個觀點,只要機器所參加的比賽,其規則和人類典型的足球規則相同接近,那麼他們便算是在踢足球。但是,這樣的定義顯然不足夠,舉例來說,如果科研人員把機器設計成球門一樣大擋著門前,或者設計成有八足,相信沒有人會同意這樣的比賽是公平的。因此,機器的身形體態和性能必定需要有些限制,才能維持球賽的合理性與公平。

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Photo Credit: Jens Meyer / AP Photo / 達志影像

但機器該怎樣設計才算是公平?首先,機器應該要有很接近人類體態的身型,所展現的動作也必須接近人類,譬如有兩條腿、兩隻手(丟界外球),有與人類類似的感知和動作能力;畢竟,球迷絕不會想看到會飛上天的足球員(除了看電影《少林足球》外)。

大家似乎不會對以上建議有異議。但是,只要想深一層,便會發現問題並不簡單,例如機器的體能、速度、跑動的跳躍力、其射球的力度和準確度該限制在什麼範圍內,才算是公平合理的比賽?把機器設計得比人類跑動得慢,那人類勝出的機會率就很高;反過來,則機器很高機會勝出。因此,這又回到本文最原初的問題︰只要機器一參賽,或是不公平,或是沒有意義可言。

亞里士多德︰要問足球的本質,就不能不問它企圖實踐什麼

在此,我相信沒有人反對足球主要是由其規則界定,畢竟能用手去打球的比賽就不可能是足球。但有時規則可以為了適應參與者而改變,譬如三人足球賽所訂立的規則就很可能為了適應小童或少年的身形體態。那麼,未來有機器踢的足球比賽也可以因適應機器參與而改變一定程度的規則。問題是,改變什麼規則,又該以什麼標準,才能使一場人機大戰的足球賽變得公平,同時又還算是足球呢?

要回答這個問題,我們要考慮「規則」的設計是為了什麼目的。規則主要目的和功能就是提供勝負目標和相應限制。足球的勝負目標是射球進網爭入球多,但比賽不是隨意射進網便可,球員需要通過相應的限制(譬如不能手打球進網)去完成這目標才算合法。但這些限制應該怎樣訂立呢?回想一下,當我們在欣賞足球時,到底在欣賞什麼。我們希望足球員在規則限制之下,想出各種可能策略,做出規則下容許的各種可能動作把球射進網。我們會為出色的戰術鼓掌,會為不可思議的傳球和控制技術而瘋狂。

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Photo Credit: Manu Fernandez / AP Photo / 達志影像

因此,足球比賽的勝負取決於哪邊入球最多,但球員不是按步就班就能完成目標,他需要作出自主行動,採取各種策略和運用一系列可行動作才有機會完成目標。換言之,足球比賽考驗的是球隊在規則的限制下,如何展現它的各種德性,包括球員的體能、射術、速度、教練團隊的布陣、策略、臨場的戰術調動等等,這就是為什麼運動比賽又稱為「競技」的原因。

現在,我們可以這樣定義足球比賽了︰

足球比賽是由相似的比賽規則所定義,這些規則的構成是為了參與者在相應限制底下去實踐一系列可能的行為和策略,從而實踐或獲得某些值得激發與推崇的德性。

這正是奧運發源地雅典城,古希臘哲學家亞里士多德對體育運動本質的理解。亞里士多德認為,當我們在創立一項運動,設計其規則時,就是想企圖在這規則下盡量實踐和體現各種德性。

我們想足球比賽變成怎樣的競技項目?

按照這樣的定義,當我們企圖修改足球比賽的規則時,我們需要想的是改變規則後,會如何影響參與者的一系列可能行為和策略,而這又會如何影響德性在比賽中的展現與實踐。例如,為什麼足球不能改成容許手球,因為足球是要特別考驗球員的腳法和頭槌功,而不是手部控球能力,若要看後者的技術展現,已經有籃球比賽。

又譬如,如果每個足球員都在雙腳裝上能跑得更快的助推器,同樣公平,但為何我們會覺得這措施不妥?因為我們會認為足球的競技之一是參與者的速度,裝上助推器雖然可能令球賽節奏更明快,卻丟失了足球競技的原意。

因此,當機器和人類一起踢足球時,我們是否覺得這有意義,又該如何修改合理而公平的規則,視乎我們到底想從比賽中看到怎樣的德性展現。如果有人認為足球的意義只限於人類之間的競技,那麼有機器參與的足球比賽確實沒有意義,這就像現今的機器世界盃,它要展現的人工智慧的性能去到什麼地步,而不是人類的才能或德性發揮到什麼程度。

不過,有人可能會認為,足球賽事不只是身體和動作上的競技,還包括了制訂戰術和策略的環節。我們想看到在人工智慧機器在體格上和人類相同條件底下,會想出怎樣的戰術和策略,這樣就能訂立出機器和人類一起踢足球的意義和相應限制。

機器可以(應該)犯規嗎?

在此,我們不妨特別考慮一個有趣的問題︰機器可以犯規嗎?程式員應該輸入「可以犯規」的程式於機器的編碼中嗎?

一個反對的理由是,「犯規」故名思義就是違犯規則,規則訂下來就是為了球賽得以公平合理地進行,球員應該依循規則才對。因此,違犯規則自然是不應該的,它有違公平原則與體育精神。然而,在人類世界的足球裡,犯規卻是比賽戰術之一,沒有人會認為犯規是不容許的,只是要付出相應代價,例如吃牌、罰十二碼。如此,機器也應該可以因應戰術要求而犯規。

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Photo Credit: Peter F'rster / picture-alliance / dpa / AP Images / 達志影像

但機器不是人類肉身,如果它犯規,可能會對人類構成嚴重傷害。對此有兩個緩解方法,一是把機器設計成像人類一樣的軟體組織和力量;一是反過來,讓人類加上合適的防護裝備;兩者都能使機器犯規時所造成傷害降低,同時也使得人類對機器也有犯規的可能。

不過,這樣的方法還不夠。即使機器身體組織和力量仿如人類,它們仍然可能因為策略需要而使出嚴重傷害人類的招數,正如人類足球員也可以故意出全力踢向對手最脆弱的身體部位,只是正常來說基於道德並不會這樣做。

因此,我們還是必須編寫「即使犯規也不能傷害人類」進機器的程式內。但問題是,如果要求機器對人類的傷害必須降至最小,結果很可能是機器整場完全不動。這其實很考驗程式員的編寫能力,他們要一邊確保機器對人類不造成嚴重的傷害,一邊又容許機器在必要時造出犯規動作,程式員很可能要求機器從人類犯規的歷史經驗中,學習出可容許犯規的動作。

機器足球隊的設計方向

如果按照上述的思路設計機器足球隊,我想至少有以下幾點方案︰

  1. 機器球員的身型體態和感知能力必須和人類非常相像,包括同是兩腿兩手、身體組織的結構、硬度和運作相同、視覺聽覺能力相似等。
  2. 機器球員的速度、身高、體重、腳力、行動力等能力,都不能好過最優秀的人類球員。最好是,沒有兩個機器球員的特性是完全相同,就像人類球隊各個球員的能力不是完全一樣,這才能打出多變化的組織和合作的可能。
  3. 在場的機器球員必須是完全自主行動,不允許中途的操控、程式更改和充電。
  4. 容許機器團隊的教練能夠縱觀全場,但是只能通過像人類一樣的口頭聲音給予指令,而不是用微控功能直接調整場內的機器球員的行動。

以上的方案當然不令人完全滿意,它的基本方向是盡力使得機器球隊和人類球隊相似。從這樣的設計來看,它考驗的主要不是球員個人能力上的天賦或後天努力,反而是在這些條件相同情況下,機器團隊和人類團隊何者能想出更好的戰術、能打出更好的組織配合、創造出更新式的踢法。

無敵的機器球隊

最後,我們不禁要問,假如2050年人類真的創造出一隊無敵的機器球隊,它們能制訂出幾乎必勝的戰術和組織,也能仿人類體態地一樣展現各種精彩的球技,那時候足球還有什麼意義呢?對於這道問題,我們可能要退一步問,當人工智慧在各方面技能才能都完全勝於人類,人類的存在還有什麼意義?這就是個比運動哲學更深奧的哲學問題了。

也許,人類的意義就在於其局限性與情感能力,正如當我們看到梅西和C羅納度最後輸球黯然離場而慨嘆一個時代終結時,這正是對人類的局限性產生出人類獨有的感情,而人工智慧機器可能永遠沒法體會其中的遺憾與無奈。

延伸思考

球賽規則是不斷改進。早前世界足球賽因是否加入VAR而有一些爭論。有論者認為比賽最重要是公平,有些則認為誤判和不幸(機遇)是球賽的一部分。從本文裡,我們可以發現「公平」並非唯一的考慮標準。如果說誤判和不幸(機遇)是球賽的一部分,這些論者可能考慮的是承受誤判和機遇也是比賽的德性之一,即俗語的「比賽如人生」,比賽遊戲向來有傾向模仿人類生活的某些特性,使得參與比賽遊戲的人能從中體驗到人生的某些面貌。大家認為這樣的說法合理嗎?

本文獲授權轉載,原文見書生百用

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責任編輯︰鄭家榆
核稿編輯︰王陽翎