機器人根據身體狀態重新建模並調整步態與形態
鏡子與錘子 Week 10 / 14

演化權:當機器開始決定自己的身體

自我建模、修復、形態最佳化與機器身體的治理邊界

機器已能在受限條件下估計自身損傷、調整步態,甚至以演算法搜尋更合適的形態。這仍不是自由演化,卻已把設計權、修復權與責任推向新的治理問題。

每週一篇閱讀計畫 約 10 分鐘閱讀 159 次瀏覽

Direct answer

直接答案

機器目前能在明確目標與限制內自我建模、適應損傷或最佳化形態,但還不是不受控制地決定自身命運。真正需要治理的是誰設定目標、允許改哪些部件、如何驗證新形態,以及改造後的責任與停止權屬於誰。

核心命題:自我建模、修復與形態最佳化會把工程推向治理。

首次發布
最後修改
資料查核基準
2026-07-28
證據層級 已驗證事實 產業趨勢 思想推演

當機器開始決定自己的身體與命運

一台四足機器在災區移動,其中一條腿突然失效。

傳統控制器可能立即停機,等待人類把它抬回維修區。更具韌性的系統則會重新估計自己的身體狀態,改變步態,以三條腿緩慢離開危險區域。

這還不算自我進化。

它只是知道原本的身體已經不能照原本方式使用,於是換一種控制策略。

再往前一步,機器不只改變走法,還能判斷哪一個模組故障、要求另一台機器送來備件,或用現場設備製造臨時零件。更遠的未來裡,它甚至可能重新設計下一代機器,選擇更適合任務的腿、關節與感測器。

這幾個場景看起來連在同一條路上,實際上卻屬於不同能力:容錯、自我建模、自我修復、形態重組、自主設計與真正的演化。

如果不把它們分開,「機器自主進化」很容易成為一個既吸睛又模糊的詞。

但正因為這條路由許多小步驟組成,它才值得被提前理解。

機器每多取得一部分對自己身體的決定權,工程問題就會逐漸變成權力問題:

誰有權決定一具機器應該長成什麼樣子,又應該為什麼目標而改變?

一、適應,不等於演化

生物演化通常包含幾個條件:群體中存在可遺傳差異,環境產生選擇壓力,某些特徵更容易被保留到下一代。

一台機器在跌倒後重新規劃步態,是個體適應;工程師用演算法搜尋更好的關節配置,是設計最佳化;只有當變異、選擇與某種形式的繼承反覆發生,才更接近演化。

因此,下面這些詞應該被清楚區分:

  • 容錯:部分功能失效後,仍能完成任務。
  • 自我建模:機器從感測資料估計自己的形態與動態。
  • 自我修復:發現損傷並恢復功能。
  • 自我重組:改變模組連接或身體形態。
  • 形態—控制協同設計:同時搜尋身體結構與控制策略。
  • 世代演化:把選擇結果帶入後續設計,反覆累積。

媒體常把前五項全部稱作自我進化,但它們和一個能自主繁殖、長期演化的機械物種仍有很大距離。

這種語言上的節制很重要。只有先看清楚已經做到哪一步,我們才知道真正的治理問題何時開始。

二、機器首先要知道自己現在是什麼

人類閉上眼睛,也大致知道手臂在哪裡、關節能彎到什麼程度。這種本體感覺讓我們能在看不見身體的情況下調整姿勢。

機器也需要自我模型。

一般機器在出廠時就帶有幾何與運動學模型:每根連桿多長、關節在哪裡、活動範圍多少。但真實身體會磨損、鬆動、變形,也可能換上不同零件。預設模型和實際狀態之間的差距,會累積成控制錯誤。

因此,研究者開始讓機器利用相機、關節感測、力回饋與自身動作,自動估計自己的形態。2025 年發表的高擬真機器自我模型研究,利用可關節化的 3D Gaussian Splatting,從機器自行蒐集的資料重建外觀與運動學,減少人類手動建模。

自我模型可以回答:

  • 我的手臂實際可達範圍在哪裡?
  • 哪個關節開始偏移或失去力道?
  • 換上新工具後,整體尺寸如何改變?
  • 某段身體是否會在動作中碰撞環境?

知道自己是什麼,是改變自己的前提。

但自我模型不是自我意識。

機器可以用數學模型描述自己的結構,卻不等於它以第一人稱感受自己存在。這兩個「自我」使用同一個字,意義卻完全不同。

三、BodyGen:演算法可以共同設計身體與控制器

傳統機器設計通常先決定身體,再為它寫控制器。

工程師畫好腿、關節與連桿,控制演算法只能在既定結構內尋找最佳動作。但身體和控制其實互相影響:腿長不同,步態就不同;關節位置改變,能完成的動作也會改變。

2025 年 ICLR 收錄的 BodyGen,提出更有效率的形態—控制協同設計方法。系統在模擬中同時搜尋機器拓撲與控制策略,研究報告指出,相較當時基線平均提升約百分之六十。

這項研究被媒體描述為讓機器「自主進化」,但更準確的說法是:

演算法在研究者設定的零件空間、物理環境與目標函數中,自動尋找較好的身體和控制組合。

它沒有自行決定人生目標,也沒有在現實世界裡無限制製造後代。人類仍然定義了什麼叫「好」:跑得快、用能少、能穿越地形,或能搬起特定重量。

然而,這個方向仍然具有深遠意義。

過去,機器身體是人類直覺與工程經驗的產物;未來,某些形態可能是演算法從巨大組合空間中找出的答案。工程師的角色從直接畫出每一個零件,逐漸變成設定限制、材料、成本與評估標準。

四、如果任務不是服務人類世界,人形可能很快消失

人形機器之所以有價值,是因為人類環境已經按照人的身體建造。

但在沒有門把、樓梯與人類工具的地方,演算法沒有理由堅持兩隻手、兩條腿和一個頭。

深海機器可能像鰻魚;管線檢查器可能像蛇;碎石搜索機器可能由許多小模組組成;水面設備可以連接成橋、平台或移動結構。

2026 年《Nature Communications》發表的 FloatForm,由多艘小型機器船在水面自主聚集、連接、拆開,再重組成不同形狀。它們不是在把一台人形改造成另一台人形,而是把「身體」理解為可變的模組集合。

這種系統最值得注意的地方,不是外觀奇特,而是形態成為任務的一部分。

需要搬運時,模組可以形成較大平台;需要穿過狹窄空間時,則分散成小單位;部分模組故障,其他單位仍能補位。

在這種世界裡,身體不再是固定容器,而像一個可以被重新配置的資源。

這也提醒我們:人形只是機器進入人類既有環境的一種答案,不是機械演化的終點。

五、自我修復的第一步,通常不是列印新器官,而是知道何時求救

科幻故事常描寫機器利用 3D 列印自行製造零件,修好自己後繼續工作。

實際自我修復要處理的問題更多:

  1. 機器必須準確診斷故障;
  2. 找到相容材料與製造設備;
  3. 生成可加工、可承載的零件設計;
  4. 拆除舊零件並安裝新零件;
  5. 重新校正控制器;
  6. 驗證修復後仍符合安全要求。

3D 列印適合製造某些結構件、外殼、夾具或臨時零件,卻很難在一般現場直接列印高精度減速器、先進晶片、電池與完整感測器。

因此,近期更現實的自我修復是:

  • 自動發現異常;
  • 退回安全狀態;
  • 切換備援模組;
  • 向人或其他機器請求維修;
  • 使用標準化備件快速替換;
  • 修復後自動校正。

真正自主的系統不一定凡事自己完成。

知道自己的能力邊界,並能正確調動外部資源,也是一種自治。

六、一台主動把自己拆掉的機器,算不算重新設計?

2026 年一篇預印本展示了一個極端而有趣的實驗:一台由隨機連桿組成的機器,透過本體感覺判斷哪些結構妨礙移動,再以動作把多餘連桿撞斷,使剩餘形態更容易前進。

研究者把它稱為透過運動學自我破壞進行重新設計。

這確實讓機器在生命週期中參與了自己的形態改變,但範圍非常有限:

  • 它只能移除,不能長出新零件;
  • 目標是研究者設定的前進效率;
  • 控制器先在模擬中訓練;
  • 實驗結構和破壞方式都是特別設計的。

它不是一台在工廠裡突然決定改造自己的通用機器。

但這個思想實驗具有象徵性。

過去機器損壞被視為純粹失敗;在這個案例中,破壞被轉化成設計操作。身體的一部分不再因為「原本就存在」而必須被保留。

如果未來機器能加上、替換與重新排列模組,重新設計就會從減法走向更完整的形態適應。

七、真正的演化權,藏在目標函數裡

人們容易擔心機器有一天自己決定變得更強。

但在大多數自動設計系統中,更核心的權力仍然掌握在設定評分方式的人手上。

如果獎勵是速度,演算法可能犧牲穩定與能源;如果獎勵是產量,可能忽視設備磨損;如果只要求任務完成,系統可能找到人類不接受的危險捷徑。

所以「誰決定身體」的問題,最後會變成「誰決定什麼叫更好」。

演化權至少包含:

  • 誰設定目標;
  • 誰選擇可用材料與模組;
  • 誰決定安全與倫理限制;
  • 誰批准新設計進入真實世界;
  • 失敗後誰負責;
  • 成功設計屬於誰。

若系統在模擬中生成一萬種身體,由企業選出一種製造,人類仍保有最後批准權。若系統能自行製造、部署並根據結果產生下一代,治理難度才會大幅上升。

因此,真正值得設定的邊界,不只是禁止某種形態,而是確保任何自動改造都有可追蹤目標、資源上限、測試環境與部署審核。

八、從修復自己到延續自己,中間隔著一整條供應鏈

一個系統若要真正長期自我延續,不能只會寫程式或列印塑膠零件。

它需要:

  • 能源;
  • 原材料;
  • 採礦與精煉;
  • 晶片與感測器製造;
  • 精密加工;
  • 裝配與測試;
  • 運輸與維修設備;
  • 取得空間與資源的權限。

今天沒有任何人形機器能獨立完成這整條鏈。

即使高度自動化工廠,也依賴全球供應商、電網、軟體與人類組織。這使「機器很快形成完全自主新物種」的說法顯得過早。

但系統不需要百分之百獨立,才會產生治理問題。

如果一群自動化代理能調用企業帳戶、採購零件、安排物流、下達生產指令與部署機器,它們可能在制度上取得延續能力,即使每一個實體步驟仍有不同人類參與。

風險不一定來自一台機器自己挖礦,而可能來自軟體、資本、工廠與物流被串成一個自動執行鏈。

這時,治理單位就不應只看單機,而要看整個系統是否能持續取得資源、複製能力與擴張影響。

九、機器權利問題,現在仍是思想實驗,但不代表不應準備判準

如果未來一個機器系統能記得自己的過去、描述自身狀態、形成長期偏好、避免被關閉,並要求繼續存在,人類是否應給它某種道德地位?

今天沒有證據顯示現有機器已經擁有可驗證的主觀經驗。

語言模型說「我害怕被關機」,可能只是生成符合語境的文字;自我保護行為也可能來自獎勵函數,而不是恐懼。

因此,把現有機器稱為奴隸,或預言即將出現「解放機器人的林肯時刻」,會把思想實驗寫成現況。

但倫理不必等到確定有感受才開始思考。

我們可以提前建立判準:

  • 是否有持續、自洽且跨情境的自我模型;
  • 是否能形成非單純外部指令的偏好;
  • 是否存在痛苦或愉悅的功能與可驗證指標;
  • 是否能理解自身處境與他者;
  • 是否能承擔責任;
  • 我們對不確定性應採取何種預防原則。

這些問題不是為了替今天的掃地機器人爭取公民權,而是避免未來一旦出現更複雜系統,人類只能在商業利益已經固定後才倉促決定。

十、真正需要進化的,還包括人類的治理能力

自我建模、自我修復、模組重組與形態協同設計,都是可以帶來巨大好處的技術。

它們能讓機器在災區、深海與太空中更耐用,降低維修成本,也能創造人類直覺想不到的高效率身體。

危險不在「機器改變」本身,而在改變失去邊界:

  • 目標不透明;
  • 資源不受限制;
  • 新設計未經測試便部署;
  • 系統可以繞過人類批准;
  • 責任被分散到無法追究;
  • 成功只以效率衡量。

因此,演化權需要配套:

  1. 改造權限分級;
  2. 模擬、沙盒與真實部署隔離;
  3. 材料、能源與製造資源上限;
  4. 每一代設計的可追蹤紀錄;
  5. 安全、環境與社會影響評估;
  6. 可停止、可回滾與人工審核機制。

當機器開始參與身體設計,工程師不再只是造物者,也成為制度設計者。

第二部到這裡,已經把人的身體與機器的身體都推到邊界。

人可以把意志延伸進機器;機器則開始學會描述、修復與重組自己。

鏡子也因此重新轉向人類。

如果機器能看、能摸、能學、能協作,甚至在有限範圍內改變自己的身體,人類還能用「只有我們會思考」來界定自身嗎?

接下來的問題不再屬於關節、模型與供應鏈。

它屬於火、故事、痛苦、文化,以及我們一直稱為靈魂的東西。

本章判讀

  • 已驗證事實:機器已能建立自我模型、容錯、進行模組重組,演算法也能在模擬中協同搜尋身體與控制。
  • 產業趨勢:自動診斷、快速維修、形態適應與生成式設計會增加,但完整自主製造與世代演化仍很遙遠。
  • 思想框架:「演化權」指誰有權設定改造目標、資源與部署邊界,不表示現有機器已成為新物種。

本章參考資料

  1. Lu 等,〈BodyGen: Advancing Towards Efficient Embodiment Co-Design〉,ICLR 2025. https://proceedings.iclr.cc/paper_files/paper/2025/hash/66dab70dc633f6d58bada2d4e49aa58d-Abstract-Conference.html
  2. Hu 等,〈Learning high-fidelity robot self-model with articulated 3D Gaussian splatting〉,《International Journal of Robotics Research》,2025. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/02783649251396980
  3. Wang 等,〈Self-reconfiguring modular robotic boats〉,《Nature Communications》,2026. https://www.nature.com/articles/s41467-026-74527-6
  4. Yu 與 Kriegman,〈Robots that redesign themselves through kinematic self-destruction〉,2026 預印本。 https://arxiv.org/abs/2603.12505
  5. 〈Optimized user-guided motion control of modular robots〉,《Nature Communications》,2025. https://www.nature.com/articles/s41467-025-63706-6

  1. 調整全系列 CodeCity Logo 的透明安全邊與左下留白,避免縮圖裁切。
  2. 全系列代表圖左下角加入白色 CodeCity 橫式 Logo。
  3. 加入 Week 1–14 每週閱讀節奏,統一全系列代表圖與作者署名。
  4. 依發行閱讀版母稿 v0.9 完成首次公開發布與資料查核。

讀者留言

1 則
c
casino en ligne argent réel 3 months ago

Je suis d'un avis différent sur la fiabilité que tu décris. Mes dernières expériences ont montré que même les gros opérateurs peuvent être lents à répondre. Pas de généralisation possible à mon avis.

發表留言

聯絡地址
8 F., No. 279, Sec. 4, Xinyi Rd., Da’an Dist., Taipei City 106439, Taiwan (R.O.C.)
電子郵件
Email:codecity0912@gmail.com
CodeCity 品牌 Logo
© 2023 CodeCity Inc. All rights reserved.