キッチンから、滑らかに、静かに、闊歩してこちらに向かってくる。私が旅行バッグを置き、友人ジャックに尋ねようと振り返ると、それは優雅に玄関ホールへと入ってきた。ジャックが視線の端で私を見ており、反応を伺っているのがわかる。彼の最新の購入品は、二本の細い機械の脚で私たちの横に立ち、背中の後ろで四本指の手を組んでいる。普通の人間よりも小さく、しなやかで、全く威圧感がない。たとえ戦っても、私は勝てるだろう。顔は人間ではないが、家電の顔でもない。そして、優秀な執事のように、それは――彼は？――謙虚に頭を下げた。
ロボット執事の登場が近づいている。世界中の大学の研究室や政府の研究センターで、少しずつ開発が進められている。器用な指を設計する科学者もいれば、敏感でありながら丈夫な人工皮膚の開発に取り組んでいる科学者もいる。日本とドイツ、コーネル大学、そしてマサチューセッツ州ニーダムの小さなオーリン大学の研究グループは、機械を効率的かつ効果的に二足歩行させるという極めて困難な課題の解決に取り組んでいる。そして、ロボット脳の構築、つまり機械に手足や指を操作し、家族や見知らぬ人と交流し、そしておそらく最も重要なこととして、完璧なアップルパイを焼くことを可能にするような人工知能を与えるという課題もある。
もちろん、トップクラスのロボット研究者の多くは、将来の家庭用ロボット使用人の市場よりも、もっと差し迫った懸念に突き動かされている。例えば、コーネル大学のエンジニアであるアンディ・ルイナ氏は、人間の移動動作をより深く理解し、足が衰え始めた高齢者を支援する方法を見つけるために、歩行ロボットを開発している。しかし、カーネギーメロン大学のコンピュータ科学者であるジェームズ・クフナー氏やオーリン大学のエンジニアであるギル・プラット氏などは、現在行われているさまざまな作業が最終的に単一のプラットフォームに収束すると確信している。プラット氏によると、その機械は芝刈りをし、退屈な家事から私たちを解放してくれる、現実世界のロボット「ロージー」だ。このマルチタスクの人型マシンの開発には、インタラクション、移動、ナビゲーション、マニピュレーション、インテリジェンスという5つの主要分野でのブレークスルーが必要だ。幸いにも、過去数年間で、それぞれの分野で研究が爆発的に進み、進歩が見られた。
パス1：インタラクション
ジャックが（独創性のない）ジーヴスと名付けたそのロボットは、私の目をじっと見つめて「こんにちは」と言った。羨ましさがこみ上げてきて、私は返事をするのを止めた。この新しいヒューマノイドロボットについては聞いたことがあるが、私の予算では到底手が届かない。「こちらはグレッグです」とジャックが口を挟んだ。「彼は私の友人なんです」「グレッグ、初めまして」とジーヴスは愛想の良い低い声で言った。「バッグをお預かりしてもよろしいでしょうか？重そうですが」私は考え込んだ。「ええ。ついでにビールでもどうですか？」ジーヴスは首を傾げた。機械じみた眉間にしわが寄る。ジャックは私の注文を言い換えた。「グレッグがビールを持ってきてほしいと言っています」
ロボットと仲良くなるのはそれほど難しいことではないと専門家は口を揃える。マサチューセッツ州バーリントンのiRobot社のCEO、コリン・アングル氏によると、ルンバ所有者の60%はロボット掃除機に名前を付けるほど親しみを感じているという（ジーブスやロージーが最も一般的だ）。より高度な機械の場合、人間とロボットのインタラクションという新興分野の科学者たちは、一見些細な社会的合図が人々の安心感を大きく高めることを示している。眉を上げた、あるいは
頭を傾けることで、ヒューマノイドはより人間らしく見えるようになります。そして、私たちは目を合わせてくれないと疑念を抱くので、ロボットは必ず私たちと視線を合わせます。
これらは単なる無表情な視線ではありません。ロボット執事は、新しい顔に出会うと、その顔をスキャンし、肌の色や特徴をデジタル顔ライブラリに登録されている顔と比較します。ロボットが以前にその人に会ったことがあれば、すぐに分かります。そうでない場合は、おそらく名前を尋ね、その情報を記憶しておき、次回より親しみやすい挨拶をすることができるでしょう。
ドイツのカールスルーエ大学のコンピューター科学者で言語学者のハートウィグ・ホルツァプフェル氏は、すでにこの基本的な対話機能をArmar-3というヒューマノイドに組み込んでいる。次の大きな課題は、人間の命令を理解するロボットを作ることだと彼は言う。翻訳プロセスはおそらく、要求にある言葉を解釈する音声認識システムから始まるだろう。次に、テキストはロボットのメモリに保存されているフレーズのライブラリと比較される。フレーズが難解すぎて明らかに一致するものがない場合、ロボットは説明を求めることができる。あるいは、単に疑問文を作るかもしれない。最後に、話者が命令を認識可能なコマンドに翻訳した後、ロボットは一致するものを特定し、それによって一連のアルゴリズムが起動され、例えば冷蔵庫への経路が開始される。
しかし、一部の科学者は、このレベルのインタラクションでは深みが足りないと考えています。マサチューセッツ工科大学メディアラボでは、認知科学者のデブ・ロイ氏と彼のチームが、ロボット「トリスク」を訓練し、言葉の定義を経験に根ざさせることで、言葉に意味を持たせるようにしています。例えば、「重さ」という言葉の意味をトリスクの脳に単にプログラムするのではなく、ロボットに物を持ち上げさせて相対的な重さを体験させます。ロイ氏の研究は、人間の言葉を理解するロボットの実現につながる可能性があります。それは、CPUに定義がプログラムされているからではなく、ロボットが言葉を自身の経験と一致させることができるからです。
パス2：移動
ジーヴスは私のバッグをクローゼットに預けると、地下室へと歩いていく。そこにはジャックが飲み物用の冷蔵庫を置いている。「さあ、ビールを持ってこい」
ジーヴスに大声で叫びながら、このロボット召使いという存在を楽しみ始めた。ジーヴスは私の命令を文字通りに解釈し――なんて馬鹿なロボットなんだ！――ジョギングに急いだ。角を曲がってキッチンに入り、地下室の階段を駆け下り、ボトルを掴んで二階へと駆け戻った。
今日最も有名なヒューマノイドロボット、ミニストームトルーパーのようなホンダ・アシモは、走ったり、階段を登ったり、フラダンスを踊ったりすることができます。転倒しないように設計されているため安全です。しかし、四肢のあらゆる動きを制御するためにすべての関節にモーターが搭載されているため、アシモはエネルギーを大量に消費します。バッテリー駆動時間は30分と短く、ディナーパーティーの間は持ちません。
しかし最近、ロボット工学者たちは二足歩行に別の角度からアプローチし始めている。昨年、複数の研究グループが共同で、人間のように自由に揺れながら歩くように設計されたロボットを発表した。すべての動作をモーターで駆動し、一歩一歩を慎重に調整するのではなく、脚の動きは振り子に似ている。その結果、歩行ロボットははるかに効率的になった。しかし残念ながら、安定性ははるかに低い。研究チームの一つを率いたコーネル大学のエンジニア、アンディ・ルイナは、自身の研究グループのロボットを批判する。「できることは一つだけです。ただまっすぐ歩くだけです。立ち上がることすらできません。」
ヒューマノイドロボットが転倒することなく家中を駆け抜け、一回の充電で家事を終えるためには、研究者たちは安定性と効率性の間の最適なバランスを見つける必要があります。一部のロボット工学者は、将来の解決策として人工筋肉（電荷やレーザーパルスに反応して収縮または拡張する素材）の開発を挙げていますが、新しく改良されたアクチュエーターは、より迅速な解決策を提供できる可能性があります。もしアシモの脚を、より小型で消費電力の少ないシステムで駆動すれば、充電ステーションまで走る必要はそれほど多くないでしょう。
パス3: ナビゲーション
ジーヴスがビールを持ってキッチンを駆け抜けると、飼い犬（吠えるテリア）がまだ新しい助っ人に馴染めず、ドアの前に立ちはだかって動こうとしない。ロボットは衝突を避け、別のルートを選んだ。くるりと向きを変え、チャイルドロックのゲートをまたいで居間に入ると、そこには地雷原があった。ジャックの2歳の子供が散らかしたブロックやぬいぐるみだ。ジーヴスには、掃除機をかけたり、床を磨いたり、埃を払ったり、食器を洗ったりするのに加えて、そういったものを片付けるようにと常々指示されているが、今はビールの方が優先だ。彼はおもちゃを一つ一つ避けながら、慎重に部屋を進み、ビール瓶を手渡した。
ロボット工学者の間では、車椅子でも階段を登れるようになった今、ロボット執事に脚が必要かどうかについて激しい議論が交わされていますが、二足歩行には明確な利点があります。車輪付きのヒューマノイドロボットは、散らかった部屋を移動する前に、まず道を切り開かなければならないかもしれません。二足歩行ロボットなら、つま先立ちで部屋を通り抜け、障害物を乗り越えることもできます。
歩くにしろ転がるにしろ、ロボット執事は自分で道を見つけなければなりません。まず、障害物を感知するための適切なハードウェアが必要です。
科学者たちは、ヒューマノイドにレーザー距離計、赤外線、3Dビジョンなどのセンサーを搭載することを提唱しており、部屋の中のあらゆるものの形、大きさ、配置の詳細で継続的に更新される360度モデルを提供します。一方、ヒューマノイドは最も直接的な人間に相当するものを超える能力を持つべきではないと考える純粋主義者もいます。米国よりも日本で一般的なこの見解は、機械化された人間を創り出すという課題に対する準哲学的な献身です。この陣営は、ロボット執事は人間がそうするように二足歩行するべきであり、足が車輪より優れているからではないと主張します。このグループにとって、人間のように両眼視だけに頼るのではなく、レーザーパルスを発射して物体の距離を推定することは、機械で人間の能力を再現する努力を損なうことになります。それは不正行為でしょう。
仮想ヒューマノイドと現実のヒューマノイドの両方を用いて経路計画を行うジェームズ・クフナー氏は、ロボットのナビゲーションに関連する意思決定プロセスをチェスに例える。部屋を横切る際、ロボットは物体認識ソフトウェアを用いて、何を移動できるか、何を回避する必要があるか（オットマンか大きなソファか）を判断する。それぞれの移動手段は、長期的な結果、つまり部屋の反対側に到達することの観点から検討される。ロボットは、速さ、安全性、効率性のバランスが取れた経路を選択し、歩行を開始する。その間、ロボットは環境モデルを更新し、変化がないか確認し、最適な経路を選択したことを確認する。
パス4：操作
リビングで、ジーヴスが他に何かリクエストはないかと尋ねる。「夕食はいつできるんだ？」とジャックは不思議に思う。彼と、もうすぐ帰宅するはずの妻ミアは、二人の好物の一つ、ニンニクとオリーブオイルでソテーした仔牛肉をリクエストしている。「7時だ」とジーヴスは答える。リビングの散らかったものを素早く片付けた後、ジーヴスは冷蔵庫から材料を取り出し、準備を始める。オリーブオイルはコンロの上の戸棚にある。敏感な人工皮膚で覆われたジーヴスの指と手のひらは、まるで第二の目のように機能する。彼は手を伸ばし、瓶に指をそっと触れ、首を優しく掴む。
自律マニピュレーション、つまり未知の物体を潰したり落としたりすることなく掴み、観察する能力は、研究が成長しつつある分野です。ロボットが環境と相互作用し、学習するために必要なツールを装備することで、知能化を促進するだけでなく、より基本的なレベルでも重要です。私たちは、ヒューマノイドロボットに掃除機を押したり、食器洗い機を積み重ねて空にしたり、ドアを開けたり、ナイフを使ってニンニクやパセリを刻んだりしてもらいたいと考えています。これらすべてを行うには、手が必要になります。
国際宇宙ステーションのメンテナンスと修理作業を行うために設計されたNASAのロボットアーム「ロボノート」は、人間サイズの細い手を持ち、様々な工具を扱えます。また昨年、東京大学のロボット工学者たちは、時速186マイル（約300キロ）で投射されたボールをキャッチできるハンドを開発しました。これらは大きな進歩ですが、ロボット工学者たちによると、操作においてもう一つ重要な要素は感覚です。「私たちの皮膚は驚くほど優れたセンサーなのです」と、ドアを開けるためのハンドを開発しているマサチューセッツ大学アマースト校のロボット工学者、オリバー・ブロック氏は指摘します。
MITでは、ロボット工学者のエドゥアルド・トーレス＝ハラ氏が、片腕ロボット「オブレロ」の微調整に取り組んでいます。指先と手のひらに人工皮膚を装着したオブレロは、加わる力の存在と大きさだけでなく、圧力がどの方向から加わっているかまで感知できます。もしロボシェフの手からオリーブオイルのボトルが滑り落ちそうになったら、人工皮膚がボトルの落下方向をロボットに伝え、ボトルが床に落ちる前に元の状態に戻すことができます。
パス5：インテリジェンス
3人分のテーブルセッティングが終わると、ジーヴスが夕食の準備ができたと告げた。ジャック、ミアと私は、個人用スカイカーに関する新しい航空交通法について、気楽な口論の真っ最中だった。席に着くと、ジーヴスが身を乗り出し、湯気が立つ料理を私の前に置いた。少しの間、議論が途切れたので、ジーヴスに意見を求めた。
家庭用ヒューマノイドロボットがどれほど賢くなるかは、依然として未解決の問題です。知能化には、ボトムアップ型とトップダウン型の2つの基本的なアプローチがあります。前者は、自ら学習・進化し、成熟するにつれて知能を獲得する人工脳を伴います。おそらく、この種の執事は、最終的には空中車の交通規制について何らかの立場をとることになるでしょう。
アメリカのロボット工学研究所で人気のトップダウン型人工知能は、職人的なアプローチで、専用のアルゴリズムを用いてロボットにタスクを指示します。トップダウン型の脳では、ロボット執事はおそらく意見をまとめることはできないでしょう。カーネギーメロン大学のクフナー氏は、むしろパーソナルコンピュータに近いものになるだろうと述べています。所有者は、まずは基本的な家事機能を備えた小型版から始め、その後、パソコンのようにプログラムを追加するかもしれません。ただし、Photoshopの代わりに、Turkey Roastingをダウンロードすることになるかもしれません。
知能に関する議論は、最終的には消費者によって決まるかもしれない。話しかけられるまで沈黙し、社会的な合図だけでコミュニケーションをとるジーヴスを消費者は好むだろうか？それとも、友人を楽しませ、老後に寄り添ってくれる存在としてジーヴスを望むだろうか？それは、ヒューマノイドの未来への道のりの重要な局面で下される選択だ。「私たちはその未来に近づいています」とクフナー氏は言う。彼は、せいぜい50年以内にロボットが食事を作ってくれるようになると主張する。「あらゆる技術が毎年進歩しており、しかもそのペースは急速です」
寄稿編集者のグレゴリー・モーン氏は、ロボット掃除機ルンバを購入しました。