**一个"笨"机器人的智慧**

**一个"笨"机器人的智慧**

最近在读一本书,突然想到一个问题:​为什么我们总想一开始就构建完美的系统?

这本书叫《智能简史》(A Brief History of Intelligence: Evolution, AI, and the Five Breakthroughs That Made Our Brains),作者 Max S. Bennett ,AI 创业者,现任 Alby 联合创始人兼 CEO,之前是 Bluecore(电商场景的 AI 公司)的联合创始人兼首席产品官(CPO)。

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书里有个故事,关于 Roomba 扫地机器人​。

一个”笨”机器人的智慧

Roomba 是由美国 iRobot 公司在 2002 年推出的自动扫地机器人,全球销量已经超过 4000 万台​,是消费级机器人的标杆产品。

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第一代 Roomba 真的很”笨”,它只配备了基础的红外传感器和碰撞检测器,不知道房间长什么样,不会建地图,也不懂家具的位置。

它只会:

- 沿着墙壁走(壁随行为)

- 在开阔地方转圈圈(螺旋式清扫)

- 撞到东西就换个方向

- 遇到脏的地方就多转几圈

这个”笨办法”却比那些试图”理解房间”的复杂方案更成功。

为什么?

6亿年前的生物

Bennett 在书里讲了一个更古老的故事。

6 亿年前​,地球上出现了第一批拥有大脑的生物,线虫。它们的大脑只干一件事:​决定往哪走​。

线虫有个简单到极致的规则系统:

闻到食物 → 往那边游

遇到危险 → 往反方向跑

最初的大脑没有各种复杂的机制,只有”好”和”坏”两个标签,生物学家称之为​“价态(Valence)”。

但就是这么简单的机制,支撑了生命进化的第一个智能突破​。

为什么会这样?

书里提到,在线虫之前,海里都是些水母、海葵。它们没有”前后”的概念,因为它们是辐射对称的(360度都一样)。

它们不需要”决定往哪走”,因为哪个方向都行。

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当生物开始主动觅食,需要追逐食物时,两侧对称结构就成了必然选择,因为感知器官集中在前端,形成”头部”,这样才能更高效地探索环境。​

但一旦你长成了有”头尾”的形状(两侧对称),问题就来了:​你只能朝一个方向走,所以必须决定这个方向是什么。

这就是为什么大脑诞生:​不是为了思考,而是为了决定往哪走。

Roomba 与线虫

90 年代初,Rodney Brooks(MIT AI 实验室成员,iRobot 创始人)有个有趣的思想实验:

> 假设现在是 1890 年代,人工飞行是最热门的研究方向。一群科学家被时光机送到 1990 年代,坐了几个小时波音 747。
>
> 回到 1890 年代后,他们激动万分:“我们知道飞行能实现了!”
>
> 于是他们开始复制 747 的一切:倾斜的座椅、双层玻璃窗、那些神奇的”塑料”材质。
>
> 他们以为只要把这些细节搞定,就能造出飞机。

但他们关注了完全错误的东西

飞机能飞,不是因为座椅舒适或窗户漂亮,而是因为伯努利原理、升力和推力的平衡、翼型设计等更加本质的原理。

错位的工程师:座椅不是飞行的秘密

Brooks 说,试图通过逆向工程人类大脑来构建人工智能,犯的是同样的错误。

人类大脑太复杂了,如果你一开始就想复制它,就像 1890 年代的人想直接造 747 一样被表面的复杂性迷惑,反而错过了真正重要的原理。

Brooks 提出了一个更好的方法:

> “incrementally build up the capabilities of intelligence systems, having complete systems at each step.”
> “逐步构建智能系统的能力,在每一步都有完整的系统。”

换句话说,像进化那样:从最简单的大脑开始,然后逐步增加复杂性。

Roomba的诞生

Rodney Brooks 正是Roomba 的设计者。

他的理念很简单:“不要试图先造一个懂房间的’脑’,而是先让它能工作。”

这对应了生物进化的第一个突破:​转向(Steering)。

线虫不需要理解”食物是什么”,它只需要:

检测到食物气味的浓度梯度 → 判断”这个方向好坏(正负价态)” → 决定往哪边游

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Roomba 同样不需要理解”房间是什么”,它只需要:

检测到障碍物(碰撞传感器) → 检测到脏的地方(光学传感器) → 决定往哪边走

”持续状态”的设计

线虫的饥饿状态:

当线虫饿的时候,它会进入一种”觅食模式”,即使暂时闻不到食物,它也不会立刻放弃。

这个”饥饿状态”会持续一段时间,让它在附近继续搜索。

Roomba 的”脏地探测模式”也是同样的方式:

当光学传感器检测到大量灰尘/碎屑时,Roomba 进入”污渍清洁模式”。

即使传感器显示当前区域已经变干净,它也会在周围继续螺旋式清扫,持续 20-30 秒,确保彻底清洁

这是同一个智能原理在不同载体上的体现。

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这是”内部状态调制”(Internal State Modulation):外部刺激不是直接触发行为,而是通过改变内部状态来间接影响后续的决策。

这个简单的机制带来了巨大的生存优势:

- 对线虫:​避免因为暂时的信号中断就放弃觅食

- 对 Roomba:​避免因为局部清理就遗漏整个脏区域

为什么这个”笨办法”成功了?

Brooks 的方法遭到了很多质疑。传统研究者认为机器人应该先建立房间的完整模型,再规划最优路径。

Roomba 抓住了本质:可用性、稳定性、商业化

就像 Brooks 说的:“商业机器人进化的第一步,和大脑进化的第一步是一样的——​都是从’转向’开始​。”

第一代 Roomba完成了最小可行的智能闭环​。

不要试图一开始就构建完美的系统

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我们经常容易陷入一个思维陷阱:​

想一开始就把所有场景考虑清楚,把系统设计得”完美”。

但 Roomba 和线虫的故事告诉我们:

1、先能动起来,完成最小任务的闭环

第一代 Roomba 没有 SLAM(即时定位与地图构建),没有视觉识别,没有路径规划——但它覆盖率能达到 85%,远超那些想”理解房间”但容易失败的复杂方案。

2、简单+稳定 > 复杂+脆弱

复杂系统在理想情况下确实更优,但现实世界充满意外。

简单规则虽然不完美,但它稳定、可靠、便宜,这也是能规模化的关键。

3、进化是渐进的

生物智能不是一蹴而就的,它是从最小可行闭环开始,一步步叠加能力:

先有简单的转向能力(steering),再通过反馈强化(reinforcement)改进,最后才发展出复杂的世界模型(world model)

有时候,“笨办法”恰恰是最聪明的选择。