客觀日本

自由自在地使用機械強化的能力,創造一個人人都可以活躍的社會(上)

2022年09月26日 科學家訪談
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稻見 昌彥
東京大學 校長特任助理兼先端科學技術研究中心 身體資訊學領域 教授
2017年就任ERATO稻見自在化身體專案研究總括

【OVERVIEW】隨着物理可用能空間與網路空間相互融合的超智慧社會的即將到來,東京大學先端科學技術研究中心的稻見昌彥教授提出了「自在化身體」的概念,即人們可以像使用自己的身體一樣自由操控由機械擴展的能力。其目標是實施人與機械無縫連接的「人機一體」,超越人類與生俱來的身體極限,獲得自己所期望的能力,創造一個人人都可以利用虛擬替身大展身手的社會。

網路空間細分化
向「多元宇宙」隊形變換

新冠疫情的蔓延促進了蘇活族和線上會議等非面對面交流方式在社會上的迅速普及。電腦網路中的三維空間「元宇宙」已經不再是科幻世界中的場景。線上會議無需與對方共用物理可用能空間,無論身在何處,只要進入元宇宙還可以利用「替身」在網路空間中遨遊。

這種資訊科技的驚人隊形變換幫助我們的身體擺脫了部分物理可用能侷限,但同時也讓我們更容易認識到真實交流的價值。例如,很多人都感到面對面的會議討論更加活躍。對於習慣於利用自己的身體與他人面對面交流的我們而言,線上交流很難與線下交流達到相同的效果。

今後,伴隨着超智慧社會的到來,網路中的活動一定會出現飛躍性的增加。雖然現在元宇宙中的經濟活動已經越來越活躍,但未來網路空間會變得更加壯大,甚至會出現在元宇宙中就職工作等將活動的重心放在網路空間的人。透過網路,更加便捷且便利地使用、功能更強大的機器也將變得比以往更加普遍。

「現在人們還以對立的目光看待物理可用能空間和網路空間,但網路空間的便利性已經讓人們無法割捨。就像有很多國家一樣,元宇宙也可能細分爲遊戲和交流等多屬性的‘多元宇宙’」。對未來社會做出如此展望的,是東京大學先端科學技術研究中心的稻見昌彥教授。

如果技術再進步一些,人們即使生活在一個網路空間上也能感覺像在現實世界一樣逼真的話,可能就會有人產生想同時存在於不同空間的需求,並覺得只有一個身體是不夠的。「比如當日程發生衝突,我也會認爲如果能同時線上參加兩場會議那該是多麼地便利。如果能理解不同會議的内容,抓住要點進行發言,那就太理想了。」(稻見昌彥教授)

無論未來資訊世界如何擴大,人的身體與現在相比不會發生變化,人類還不習慣於同時在多個場所活動。要想實施人類與機械無縫連接的社會,必須探索人類的身體性質。基於對這個問題的認識,稻見教授率領的ERATO「稻見自在化身體專案」正在嘗試確立構建可以適應超智慧社會的「自在化身體」基礎技術(圖1)。

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圖1:研究專案概要
爲了確立可適應超智慧社會的「自在化身體」的技術基礎,將推進利用VR、人類輔助機器人、可穿戴計算和腦功能成像等技術的研究開發,以應用於社會爲前提進行驗證。

擴張身體功能的同時
拓展感官和意識

稻見教授的專業領域是「身體資訊學」。雖然此前也有從生理學和運動機能的角度理解身體,從腦科學的角度來解釋資訊的研究,但稻見教授把內心作爲身體的資訊部分,將其理解成爲更寬廣的資訊系統。「肉體可以透過物理可用能和生理學等來了解,但自己的身體是什麼形狀以及如何學習動作等‘身體性質’可以認爲是資訊」(稻見教授)。基於這種想法,ERATO在研究身體性質的編輯和變化的同時,還廣泛研究了透過掌握這些資訊時可以實施的事情。

身體性質的編輯和改變,換個說法就是「人體擴張」。例如,可以使出現實的身體難以產生的巨大力量,一個人操控兩個人的身體,以及多人操作一個身體等。稻見教授將人體的擴張類型分爲以下5種:①感覺的強化(超感官)、②物理可用能身體的強化(超身體)、③身心的分離設計(靈魂出竅、變身)、④分身、⑤合體,透過在一定程度上獨立設計身體的肉體部分及其内在的心靈部分,可實施變身、分身和合體等能力。

身體的「自在化」在工學上主要分爲創造人的替代品和對人進行支援兩大潮流。創造代替人打掃衛生或者做危險工作等的人體替代機器人技術可以稱爲「自動化」。不過,並不是所有事情都可以自動化,比如機器人代替自己去遊樂場玩耍並不會讓人感到開心。換句話說,自動化適合用來取代人不想做或者不必做的事情。稻見教授說:「爲了能做自己想做的事,透過接受來自機械強化的能力支援,而且能像自己的身體一樣自由操控這個能力非常重要。我們將其稱爲身體的‘自在化’。」

稻見教授認爲「人體擴張」的目標,並不僅僅是遠程發揮強大的力量,而是與擴張後的身體一起拓展感官和意識,像使用自己的身體一樣使用佩戴在身上的機械。當然,佩戴機械後可能無法立即就自由操控機械。如同騎士與馬融爲一體時獲得的「人馬一體」的爽快和樂趣那樣,透過「人機一體」也一定能獲得同樣的新感覺,這正是「人體擴張」瞄準的目標。

此外,人機一體只有在網路空間與物理可用能空間無縫連接的情況下才能實施。能將大腦與現實世界自然地連接起來的正是人體本身,但現在還不清楚人能否真的將機械和網路空間中的存在視爲自己的身體。因此,稻見教授的團隊首先從瞭解人能否將擴張的身體視爲自己身體的一部分,以及能否按照自己的意願操縱它的角度開始研究。

從工學到心理學和腦科學
融合不同領域創造成果

就像我們做到了以前做不到的事時會感到高興一樣,身體的變化也會讓人心動。要想操控擴張後的身體,人類在意識上認同機械將是關鍵。因此,研究專案不僅設定了工學領域的課題,還設定了心理學和腦科學等領域的研究課題。參加專案的有東京大學、早稻田大學、慶應義塾大學、豐橋技術科學大學、電氣通訊大學、法國國立科學研究中心和JIZAIE公司(東京都新宿區)7個基地。研究人員根據研究課題分爲五個團隊,並跨基地開展研究。

五個團隊之一的「自在化身體構建團隊」由研究在物理可用能空間實施自在化的成員構成。負責研發虛擬實境、強化現實、可穿戴技術、機器人技術、遠程操控和機器學習等技術的人體擴張以及其社會應用。「認知心理與行為團隊」負責根據認知心理學驗證由身體的自在化帶來的心理和行為上的變化,並分析人類的認知、行為和生理反應。「系統智慧與神經機制團隊」負責分析支撐自在化身體的神經構造、明確經過編輯的身體性能是如何表現在神經系統中的,在感官與運動關聯性的最適化的基礎上提高可操控性。

「虛擬身體構建團隊」的目標是,開發在虛擬環境中自由操控身體的基礎技術,以及根據客戶的實際身體資訊在虛擬環境中實施操作共用身體。目前正在研究一個人操控多個虛擬替身時、以及多個人操控一個身體時會發生什麼。「自在化身體調查研究團隊」負責透過實地調查、案例研究和市場調查等,瞭解社會對自在化身體的需求以及應用於社會的可能性。

從衆多領域廣泛徵集適合該專案的研究人員並非易事,所以稻見教授尤其重視的是不同領域的相互融合。「與擁有不同研究文化和研究語言的其他領域相互融合一開始可能並不順利,但在這個專案中成長起來的年輕研究人員已經是能夠理解多種研究背景的‘多面手’。可以說,這種做法還有助於培養出引領下一次創新的人才。」

其實稻見教授本人一直到碩士都在攻讀生物工學專業,研究生物感測器,直到讀博士時才轉到了工學領域,開始研究當時還是新領域的VR,可謂是一位從年輕時代就開始實務了跨領域融合的「雙面手」。所以由他領導的探索人類身體與意識之間關係的專案,開闢新的研究領域也是必然的結果。(未完待續)(TEXT:櫻井裕子,PHOTO:石原秀樹)

日語原文

原文:JSTnews 8月號
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部