9、合成心理学：从简单组件到复杂行为

合成心理学：从简单组件到复杂行为

1. 动物运动与简单机器人

动物的行走是一个极其复杂的过程。动物的运动需要实现许多不同的目标，而且同一个动物可能会用完全不同的步态来达成每个目标。例如，蟑螂慢速行走时，它协调六条腿的方式类似于之前描述的六足机器人；但当它以每秒 50 个体长的速度逃跑时，却只用两条腿奔跑。虾也一样，其 40% 的体重集中在巨大且美味的腹部肌肉上，这些肌肉在罕见但关键的逃生行为中能产生强大的尾部摆动。动物在现实世界中移动时，会受到各种各样的力的影响，这一切都表明动物的运动需要多个感官、运动和控制系统的整合。

相比之下，本章所描述的“无脑步行者”机器人则非常简单。它们仅仅被设计为向前迈步，不能转弯、改变步态以实现不同目标，也不能调整步幅来应对遇到的障碍物，并且没有任何神经或感官控制系统。然而，即使是这些极其简单的玩具机器人，也展现出了许多与动物运动科学研究相关的有趣的涌现属性。这也揭示了人们对合成方法越来越感兴趣的一个主要原因：可以用非常简单的组件构建出具有远超预期丰富属性的系统。

2. 合成心理学相关问题

“无脑步行者”的简化特性引发了一些与合成方法相关的问题。
- 步骤的顺序性 ：通常认为合成心理学的合成、涌现和分析这三个步骤是独立且按顺序进行的，但这与实际情况不符。在构建机器人时，学生们会在这三个步骤之间来回切换。他们会尝试用一种方法解决问题，观察系统是否解决了问题，如果问题仍然存在，就会分析情况，尝试找出替代解决方案。
- 合成方法的优势 ：虽然本章举例说明了如何开展合成研究项目，但并未充分阐述为什么要进行这个项目。后续会从历史角度对合成研究