让机器人轮椅安全自主地过马路是开发人员面临的最大挑战之一 。 Gaetan Bally
瑞士的一个科研小组正在开发一种由人工智能和无人机控制的轮椅，帮助残疾人更加独立地生活以及更好地融入社会。然而，目前仍有许多技术、伦理和法律障碍需要克服。
瑞士残疾人在一项“融入动议”中提出：希望能过上正常的生活；能够决定自己的居住地；并能够融入社会。
据这项动议委员会表示，瑞士有170万残疾人，他们的这些基本权利得不到满足，其中也包括行动自由的权力。
瑞士和国际多所大学的科研人员正在从技术上着手，打破目前存在的各种局限，其中一个获奖项目是开发一种由无人机引导的电动轮椅。
由欧盟和瑞士政府资助的卢加诺Dalle Molle人工智能研究所科研团队负责人弗朗切斯科·弗拉米尼(Francesco Flammini)说：”我们相信，我们的解决方案将使残疾人能够独立行动，不再用像物品一样被人抬来抬去。“
弗拉米尼的团队正在与欧洲多所大学合作，进行一项“突破性”的研究。
他们希望共同创造一种智能辅助工具，让残疾人能够在没有任何帮助的情况下完成日常的活动，如上班、看病或探望朋友。
卢加诺Dalle Molle人工智能研究所科研团队负责人弗朗切斯科·弗拉米尼(Francesco Flammini)。 USI-SUPSI. IDSIA
智能轮椅的”变革技术”
美国密歇根大学电力与计算机工程荣誉教授本杰明·库珀斯(Benjamin Kuipers)说：”智能轮椅对于那些只能卧床、无法走动的重度残疾人来说，是一项变革性技术。“
库珀斯和他的团队多年来一直致力于开发一种智能机器人轮椅，为仅美国就生活着的200万-500万残疾人带来更轻松的生活。
在科研过程中，遇到的伦理问题尤为重要，比如是否可以信任机器人能自主完成任务。库珀斯说：”与人类合作的机器人必须要值得信赖。”
因为要面对这些重要的伦理问题，许多来自技术上的创新想法尚未进入商业阶段。
因此，库珀斯和弗拉米尼的智能轮椅项目要想打入市场还有很长的路要走。
“我们面临的挑战是巨大的。我们在开发一种或许需要数年才能成为现实的东西，”弗拉米尼说。
美国密歇根大学电力与计算机工程荣誉教授本杰明·库珀斯(Benjamin Kuipers)。 University of Michigan
独立过马路
开发人员面临的最大挑战之一是如何让智能轮椅自主且安全地穿过马路。
弗拉米尼的研究小组在软件层面模拟了轮椅在各种真实场景(雨天、雾天和能见度低的情况)下穿过马路，并已证明即使是有精神或感官障碍(如视力障碍)的人也能在轮椅上安全过马路。
这是因为，就像自动驾驶汽车一样，轮椅上安装了一系列传感器和摄像头。在无人机(瑞士负责的部分)的帮助下，轮椅可以从不同的角度和视角对情况和危险进行评估和分析，然后再决定是否横穿马路。
弗拉米尼说：”无人机的优势在于它们可以移动，并可以在拐角处飞行，它能探测超出人类视线范围的情况。为了确保横穿马路的安全性，该系统利用数学函数计算风险。
无人机太显眼，还是对安全更重要？
但库珀斯对瑞士轮椅的可行性表示怀疑。
“残疾人不希望太引人注意，而被无人机环绕的轮椅则非常显眼，”这位美国教授说。
他认为，卢加诺研究团队应该考虑到这一点，并与潜在用户进行探讨。
弗拉米尼则认为，可获得的数据越多，越能保障自动驾驶轮椅的安全性，这就是无人机提供的数据的重要性。
“传感器越多，可用信息就越多。这将提高机器人做出的决策的可靠性，”弗拉米尼说。
弗拉米尼和他的团队开发的无人机引导的轮椅在人工智能生成的图像中。 Francesco Flammini / KI
“如果你不知道人工智能系统是如何运作的，就不能相信它们”
那些控制自动列车或核电站的人工智能系统非常复杂，但它们遵循的是一种简单的原则。然而，控制轮椅的人工智能系统则是在非常复杂的环境中运行的，而且它们的行为不可能总能完全解释得清。
然而，如果一个系统缺乏透明度，在发生事故时，就无法找出出错的地方也不知道到底发生了什么。自动驾驶汽车也有同样的问题。
弗拉米尼说：“如果你不知道系统是如何运作的，就无法信任它。”这位研究员和他的团队尝试用数学公式对轮椅运行中的大部分程序，比如过马路，进行分析，从而解决问题。
不过，他们系统中的一部分依然处于深度学习阶段，而这个阶段的数据往往会失真。研究人员解释说：“比如，如果一个人工智能系统要区分出狼和狗，但系统只用雪地里的狼的图像进行过训练，那么它就很难识别其他背景下的狼。”
伦理和法律障碍
由于系统不透明，在导致功能问题的同时也会招致法律问题，因为在发生错误或事故时很难确定责任方是谁。
“故障出在哪里？是软件还是传感器？是公司的问题还是第三方的错？无法看透的系统无法用于复杂的环境，”弗拉米尼说。
“事故发生的概率必须是可估的，并且低于某个临界值，这样的系统才是可接受的。对于火车和飞机而言，概率必须‘小于10到-9’，这是人工智能系统目前无法保证的，”弗拉米尼说。
这个临界值决定了机器人是否真正可靠；这是机器人与人类合作时的一个关键所在。
“残疾人把一部分责任交给带他/她看病或上班的机器人，他们相信这些机器人有识别危险的能力。这就需要机器人必须可靠，”库珀斯说。
同时，机器人必须能够拒绝执行自愿或非自愿的会致命的指令，例如滚下楼梯或从窗户驶出。这些都是非常重要的伦理问题。
弗拉米尼的轮椅项目面临的另一个问题是，缺乏规范无人机在公共和城市区域飞行的法律条款。
为人类服务的机器人
尽管障碍重重，但卢加诺的研究人员坚信，他们正朝着正确的方向发展。
弗拉米尼说：“我们这个具有远见和突破性的智能轮椅项目，为帮助残疾人、提高他们的社会融入性和自主性开辟了新的视角。”
他认为，这项技术的最大优势在于将机器人用作科学研究的工具，例如探索和绘制空间环境地图或更好地研究人与机器之间的互动。他说：“人类必须始终是主导者，而机器人必须为我们服务。”