说起R2-D2，喜欢星战电影的朋友们一定并不陌生这个圆滚滚的小胖子机器人。别看R2-D2的个子小，它的影响可不小：R2-D2 和它的好哥们儿机器人C3PO 是仅有的两位在七部星战电影都有出镜的角色。

R2-D2凭借着呆萌的造型和在历代星战电影中出彩表现，逐渐成为最受大众欢迎的机器人角色之一，而且它的影响还超出了电影，在2003年更被入选卡耐基梅隆大学主办的机器人名人堂 (Robot Hall of Fame)。

按照星战电影小说里的设定，R2-D2是宇航技工机器人（Astromech Droid），主要功能是为星际飞船做维修保养，同时内置导航系统来存储和计算宇宙超空间跳跃的坐标。

虽然R2-D2的本职工作是做飞船维护，但在电影里的它实际承担了主角身边的万能机器人的任务，萌但不笨，屡建奇功。比如在《星球大战VI：绝地归来》，R2-D2就在救援主角天行者卢克的过程中起了至关重要的作用。

R2-D2 1977年设计原图，图片来源于推特

R2-D2在1977年由特效设计师Tony Dyson创作出来，距今已有将近40年。随着AI相关研发进入日新月异阶段，是时候星战电影里的R2-D2与现实的科技进程做一对比，看看科幻作者的想象力是有多超前……

　　1. 计算机视觉

R2-D2有一个可以360度旋转的镜头来观察周围的环境和识别身边的人物，具有计算机视觉能力。

是一门研究如何使机器“看”的科学，，并进一步做图像处理，用计算机处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。

如今，人们已掌握部分解决具体计算机视觉任务的方法， 如脸孔、指纹、文字、医学图像等，但是“泛用型”的电脑视觉目前在民用领域还是非常有限。

毕竟，让计算机可以看并不是一个简单的工作，就拿一个最简单识别猫的任务来说，幼儿通过几张照片就可以理解猫是什么，atv，计算机却需要上百万的图片来进行训练才能达到堪比人眼识别的准确率。

不过，计算机的优势在于可以发现图像的细节，找出人眼不易察觉出的区别，比如让计算机区分不同种类的同一科生物（比如猫、鱼），就比人眼识别要精确很多。

目前主要的机器视觉方法还是需要依赖人类的指令来进行监督，计算机科学家需要告诉计算机这些图片上的物体是猫，计算机才能依此来学习猫的特性。

在宇宙中探险的R2-D2，遇到许多奇奇怪怪不同的生物和机器人，有些是前所未见的，因此，它除了要能识别预先训练过的图像或物体，还要有对未见过的物体进行识别和产生概念的能力，而这种能自行学习并产生概念的计算机视觉能力目前依然还是难题。

2012年，Google X实验室由Andrew Ng及Jeff Dean领导的实验小组使用了16000个计算机处理器建构了一个有10亿个节点的虚拟大脑，通过分析1000万帧Youtube上的无标签剪辑图片，自动学习和产生了猫的概念，并从接下来输入的2万张图片的测试中准确识别了猫。

Google虚拟大脑自己构建产生的猫的概念图片，图片来源于Google Blog

总体而言，目前技术还做不到R2-D2那么聪明的如人类般的视觉概念认知能力，也做不到那么小巧（毕竟），要跟上科幻作者的想象力，还有很多困难需要克服。

　　2. 即时定位与地图构建

即时定位与地图构建（Simultaneous localization and mapping或简称SLAM）是机器人领域的一个难题，主要是指机器人从未知环境的未知地点出发，在运动过程中通过重复观测到的地图特征（比如墙角和柱子等）定位自身位置和姿态，再根据自身位置增量式的构建地图，从而达到同时定位和地图构建的目的。

电影里的R2-D2虽然内置有一些飞船或星球的地图，但是很多时候它也需要在陌生的环境中学习适应，才能够自由探索和行动，这时候就需要SLAM技术的帮助。

当然R2-D2也有慌不择路的时候……