如今智能机器人已经投入到农业生产、工业制造和服务行业中，这些被委以重任的智能机器通常通过机器视觉、触觉来判断外界情况，距离真正的强人工智能还有很长的发展路程，听觉作为人类五种重要的感觉之一，一直以来都是机器人所缺乏的。如果能赋予机器人良好的听觉能力，那么它们的功能会更加强大。

根据报道，近期美国卡内基梅隆大学的一支研究团队就机器人动作和声音之间的关系进行了大量研究。通过模拟实验，研究人员发现如果赋予机器人与听觉相关的算法，那么机器人确实拥有凭借听觉就能区分物体的能力，而且经过实验证明区分物体的准确率接近80%。那么为什么到现在都很少看到拥有听觉能力的机器人出现？

让机器人拥有听觉能力有多难？

要让机器人形成类似人类的听觉，需要研发出既复杂又深奥的算法来帮助它进行听觉学习，而在这项研究之前人工智能领域从未出现相关的算法。之所以存在这种情况，是因为外界环境中有许多因素会影响听觉的产生，从而导致同一个物体会发出不同的声音，导致机器人对物体的识别充满了不确定性。

比如用一根筷子去敲击一张木桌，不同敲击力度会产生不同的声音。再加上环境的细微噪声，会加大机器人通过声音识别物体的难度。其次，除了语音识别之外，人工智能领域的研究人员目前还未发现让机器人拥有听觉能力会创造更多的价值。技术困难加上应用前景未被开掘，让机器人拥有听觉识别能力一直都只是纸上谈兵。

研究人员做了什么样的研究？

在这项研究中，卡内基梅隆大学的研究人员设计了一个特殊的机器人，它主体由一个机械臂、方形托盘、声波捕捉装置和其它装置构成。据介绍，为该机器人安装方形托盘的目的是制造让物体倾斜的机会，因此该机器人也被称为“倾斜机器人”。在实验中，研究人员把生活中常见的60种物体轮番放在托盘上，其中就有苹果、网球、乒乓球、剪刀等东西。

然后让机械臂控制托盘随机朝任何一个方向倾斜，盘中的物体撞击了挡板后会发出声音，声波捕捉装置捕捉声音信息后提供给机器人内部进行记录和分析。每种物质进行多次撞击实验，60种东西至少提供了1.5万组数据，这足以用于训练一个机器听觉的算法。与此同时，研究人员对大量的数据进行分析，获得了三个重要的发现。

该研究获得了什么发现？

通过对倾斜机器人收集的数据进行分析，研究人员发现利用这些数据所建立起来的听觉模型能够较好地对物体进行识别。经过后期的验证实验，该算法通过听觉来辨别物体的准确率接近80%，这已经是目前该领域最好的成绩。其次，研究人员发现机器人在他们的算法帮助下能够通过声音来辨别发出声音的大概动作。

尽管这一能力的准确率比视觉识别动作要低42%左右，但这已经是机器听觉方面最佳的成绩了。第三个发现是，机器人能在该算法的加持下可以通过声音的情况来判断发出声音物体的物理属性，准确率比视觉识别低24%左右。比如当你在托盘上放一双木筷子，它撞击托盘后产生的声音能让机器人大概率判断出它是木制的。

该算法的提出仿佛让机器人拥有了人类的听觉能力，尽管这项能力还无法比不上人的听力，但是如果未来科学家继续深入这方面的研究，那么人类距离打造一个仿人类机器人的目标更近一步。而这个过程需要多久，只有时间能够给出答案。

资料来源：

澎湃网8月20日《卡耐基梅隆大学设计的机器人能“听音识物”：准确率近八成》