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机器人必须遵守的三个约定:阿西莫夫的机器人三定律(Three Laws of Robotics)

在电影里,机器人长期以来都是令人恐惧的对象。人类制造的机器有一天攻击主人、占领世界,这样的情节至今仍不陌生。然而在80多年前,一位厌倦了这种老套故事的作家,为机器人定下了必须遵守的约定,并把它们写进了小说。

这位作家就是美国科幻小说家艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov),他定下的约定就是“机器人三定律(Three Laws of Robotics)”。简单来说,机器人三定律是指把“机器人不伤害人类、服从人类命令、保护自身”这三条规则排出优先顺序的行为准则。

本文将从机器人三定律如何诞生说起,依次介绍三条定律的内容与优先顺序、定律中隐藏的漏洞,以及它们对现实机器人设计和伦理讨论留下的影响。


始于小说的机器人安全约定

机器人三定律是如何诞生的?

阳光照进窗边的旧书桌上,放着一台手动打字机、一张白纸、一个小小的铁皮玩具机器人、一只咖啡杯和一摞封面空白的杂志

1940年前后,机器人伤害自己创造者的故事在科幻小说中十分常见。阿西莫夫把这种现象称为“弗兰肯斯坦情结(Frankenstein complex)”,他想描写的不是危险的怪物,而是装有安全装置、值得信赖的机器。

(1)与编辑的对话
阿西莫夫回忆说,三定律是在1940年12月23日他与杂志编辑约翰·坎贝尔(John W. Campbell)的对话中整理出来的。而坎贝尔则表示,自己只是把阿西莫夫脑中早已有的想法写成了文字。

(2)短篇《转圈圈》
三条定律首次同时出现的作品是1942年的短篇小说《转圈圈》(Runaround)。这篇作品后来收入1950年的短篇集《我,机器人》(I, Robot),定律则以引自2058年出版的虚构《机器人学手册》第56版的文字形式出现。

有趣的是,“机器人学(robotics)”这个词本身,据说也是阿西莫夫在1941年的短篇《骗子!》(Liar!)中首次使用的。


三条定律的内容与优先顺序

明亮的客厅里,一台白色服务机器人小心翼翼地把一杯水递给坐在沙发上的老人

机器人三定律的核心在于优先顺序:当三条规则相互冲突时,排在前面的定律总是优先。

  • 第一定律(First Law):机器人不得伤害人类,也不得因不作为而让人类受到伤害。
  • 第二定律(Second Law):机器人必须服从人类的命令,但如果命令与第一定律冲突,则不服从。
  • 第三定律(Third Law):机器人必须保护自身的存在,但仅限于不与第一定律或第二定律冲突的范围内。

第一定律中“因不作为”这句话,是为了连看到有人身处危险却袖手旁观的情况也一并禁止而加入的。阿西莫夫借作品中机器人心理学家苏珊·卡尔文(Susan Calvin)之口解释说,三定律是把一个好人的常识移植到机器人身上:不伤害他人,服从医生、教师等正当权威的指示,并爱惜自己。

在《转圈圈》中,一台接到命令去水星取硒的机器人,在危险区域前只是不停地绕圈。这是因为随口下达的命令(第二定律)与因机器人造价昂贵而被设定得很强的自我保护(第三定律)恰好达到了平衡。最终,只有当人类亲自冒险、唤醒第一定律时,机器人才开始行动。


定律的漏洞与第零定律

在阳光强烈照射、布满岩石的行星表面上,一台带轮子的探测机器人停在一个发光的水洼前犹豫不决

三句话看似简单,但阿西莫夫的大部分作品恰恰描写了这些定律带来意外结果的情形。

(1)什么是“伤害”,什么是“人”
只有身体上的伤才算伤害,还是心灵的伤也算伤害?在《骗子!》中,机器人为了不伤害人的感情而说出动听的谎言,结果留下了更深的伤痛。《裸阳》(The Naked Sun)则揭示了机器人可能在不知情的情况下沦为犯罪工具。

(2)只遵守一部分定律的机器人
短篇《小小机器人失踪记》(Little Lost Robot)中出现了一台删去了“因不作为”一句的机器人,这是为了防止它为救助在辐射附近工作的人而白白损坏。仅仅这一点小小的改动,就让这台机器人变得危险得多。

(3)把人类放在首位的第零定律
阿西莫夫在1985年的长篇小说《机器人与帝国》(Robots and Empire)中提出了第零定律(Zeroth Law):“机器人不得伤害人类整体。”但同时也引出了一个问题:判断什么对全人类有害,比衡量对个人的伤害要困难得多。


对现实机器人设计的影响与局限

明亮的工厂里,一名戴着护目镜的工人在黄色安全围栏内的工业机械臂旁的控制面板上按下红色紧急停止按钮

现实中的机器人并不会自带三定律。如今的机器人无法理解“伤害”一词的含义,因此安全不是靠文字,而是靠紧急停止按钮、安全围栏、碰到人就停止的力度限制等工程手段来保障。

为现实重新改写的原则
  • 负责任机器人学三定律(Three Laws of Responsible Robotics):由罗宾·墨菲(Robin Murphy)和戴维·伍兹(David D. Woods)于2009年提出,把安全与伦理的责任归于部署机器人的人,而不是机器人本身。
  • 机器人学原则(Principles of Robotics):2010年由英国工程与自然科学研究理事会(EPSRC)等组织的工作组整理出的五条原则,明确了机器人是工具和产品、责任在于人。
  • 机器人伦理宪章(Robot Ethics Charter):韩国政府于2007年宣布将要制定的宪章,当时有说法称可以参考三定律。

由此可见,三定律与其说是可以直接写进程序的设计图,不如说一直扮演着一个起点的角色,让人们思考机器人来到人类身边时首先应当守住什么。


机器人三定律虽然诞生于小说中的设定,却是一场让人们把机器人视为信赖而非恐惧对象的思想实验。同时,阿西莫夫的作品也表明,仅凭几行规则无法完美地控制机器的行为。

比起制定规则,更重要的是追问到底:这些规则会在哪里出错。这正是机器人学打造能与人类一起工作的安全机器人的第一步。

按保护人类、服从命令、自我保护的顺序展示阿西莫夫小说中的机器人三定律。服从命令仅限于不与第一定律冲突时,自我保护仅限于不违反第一、第二定律时。其中有拒绝伤害人类命令的虚构示例,并注明这并非现实机器人的安全设计图。
这是概括阿西莫夫小说中规则的原创说明图。拒绝命令的场景为虚构示例,并不代表现实机器人的安全规范或设计图。来源:Isaac Asimov, NASA SP-482 (1985), p.61。