本問題由「知乎動畫 × 知乎科學」聯合發起

科學技術是第一生產力。工業文明的前浪早已深入人心,信息科技也正挾裹著我們澎湃向前,而科學技術的下一個後浪將在何方湧起?讓科技孕育下一代科技,從未來洞悉下一個未來,才能在大國競爭中不落人後。


來晚了!《哆啦A夢》偉大的一點在於,其中的道具都是建立在現實生活中人們的願望上的。時代在變,但人們想要偷懶的小心思沒有變。這些願望被一路傳承著,不知不覺間已經有好一部分成為了現實。比如語音輸入,小時候看到時還覺得這種神奇的東西根本不可能實現,現在卻成了稀鬆平常的事情。而有些道具雖然還沒有實現,卻也已經走在了夢想成真的路上。

出自單行本第17卷的成為主角機就是一個很好的例子。它能將電視或書本中主角的臉替換成任何人。大雄就是憑藉這一道具在小夥伴面前好好嘚瑟了一把。

雖然直接影響電視和書本過於科幻,但給人換臉這件事我們也很熟悉了。這不就是大名鼎鼎的Deepfake嗎?

廣義來說,任何用深度學習的方法合成人臉圖像的技術都可稱作Deepfake。不過我們熟知的Deepfake似乎特指給把視頻中的人臉換成其他人。這本來是一項很有趣的技術,但由於人們用它做了不少奇奇怪怪乃至違背道德的事,Deepfake的名聲似乎不怎麼好。不過,如果這項技術能用來幫孩子們實現夢想,讓他們當一次電影的主角、成為一回賽場上的王牌運動員,不是很美妙嗎?

還有出自單行本第22卷的萬能製造機。這台機器可以根據設計圖直接製造出相應的模型,連大雄畫的「戰艦」都能準確無誤地識別。當然,人類現在尚未研發出如此先進的技術,但也確實在朝著這個目標一點點邁進。

首先是我們熟知的3D列印技術。通過這項技術,我們可以將任何不違反物理法則且結構穩定的3D模型用特殊材料以逐層堆積的方式「列印」出來。如今3D列印已經逐步應用在各個領域,能夠製造各種材質、各種性質的重要零件。

問題來了,想要列印一艘戰艦,首先必須要獲取戰艦的3D模型文件,這樣的模型製作難度並不算低。雖然也有許多網站提供免費的模型下載,但畢竟數量有限,不一定符合自己的需求。這和漫畫中描述的,放入一張平面的設計圖就能直接生成3D的物體的便利程度還是差得太遠了。

不過既然我們已經可以根據3D模型製造實物,那豈不是只需要把2D照片轉化為3D模型就大功告成了?雖然聽起來還是很難,但這個想法卻已經幾乎成為了現實!

3D物體重構(3D Object Reconstruction)並非什麼新鮮的課題,但早年的方法需要同一物體多張不同角度的圖像才能完成構建。近年來深度學習火熱到好像什麼問題都能用深度學習解決一樣,3D物體重構自然也不例外。通過對大量數據的學習,如今的神經網路已經可以由一張2D圖片直接生成看上去還不錯的3D模型了。下面為大家著重展示一下 Pixel2Mesh: Generating 3D Mesh Models from Single RGB Images[1] 這篇論文中的成果。具體實現細節咱也不懂,反正看圖就是了。

從左至右分別為輸入圖片、體素表示法、點雲表示法、論文結果

可以看到,雖然仍有不自然之處,但實驗結果相比以前已經取得了很大的進步。隨著研究的不斷深入,說不定以後真的有一天我們能生成完美的3D模型呢?

最後是發電衣,來自單行本第13卷。穿上這件衣服後,只要動一動就能發電,而且產生的電量十分驚人。大雄不過唱了一會歌,電壓就超過了一萬伏特,竟達到皮卡丘的十分之一。

實際上,現實中真的有讓衣服發電的方法。早在2008年,就有科學家研發出一種可以發電的納米纖維。這種纖維質地柔軟,且無論被拉扯或彎曲都會產生電能。後來越來越多的研究人員投入這一領域,如今我們也可以看到各種發電衣的原型。比如2015年的這套裝置[2],研究人員利用一種發電織物成功實現了心率的檢測,可以說很有意義了。

再比如2018年的蠶絲髮電纖維[3],通過加入蠶絲蛋白能製造出更貼合人體的衣物,發電量也十分可觀。

雖然現在的發電纖維大多處於實驗室階段,但在能製造出小片發電織物的情況下相信完整的發電衣也不會離我們太遠。尤其是近幾年隔一段時間就能聽說有團隊「發明」了發電衣,大概其研究正如火如荼地進行著吧!

當然,現實中的發電衣是不能把人吸住不走的。

參考

  1. ^Pu, X., Li, L., Song, H., Du, C., Zhao, Z., Jiang, C., … Wang, Z. L. (2015). A Self-Charging Power Unit by Integration of a Textile Triboelectric Nanogenerator and a Flexible Lithium-Ion Battery for Wearable Electronics. Advanced Materials, 27(15), 2472–2478. doi: 10.1002/adma.201500311
  2. ^Wang, N., Zhang, Y., Li, Z., Fu, Y., Liu, W., Jiang, Y.-G. (2018). Pixel2Mesh: Generating 3D Mesh Models from Single RGB Images. Computer Vision – ECCV 2018 Lecture Notes in Computer Science, 55–71. doi: 10.1007/978-3-030-01252-6_4
  3. ^Yao, B., Huang, S., Liu, Y. et al. Gate-tunable frequency combs in graphene–nitride microresonators. Nature 558, 410–414 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0216-x


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不看動畫片已經有20多年,自打童年記事起,印象中最深刻的還是《哆啦A夢》。

說來也巧,機器貓引入中國那年,我正好出生;而我從事的行業,也正是受哆啦A夢神奇的口袋影響。而那個時候,我看的還是黑白電視,所以我們那個年代的童年,大概是黑白的。

看下哆啦A夢的發展史:

  • 1969年在日本首次推出2113系列漫畫;
  • 1979年系列動畫片在日本朝日電視台首次播出;
  • 1980年推出5261第一部哆啦A夢動畫電影;
  • 1991年系列動畫片首次被4102引進到中國;
  • 1992年系列動畫片在東南亞各國和南美推出;
  • 2000年哆啦A夢30周年慶祝活動在台灣和香1653港等地舉辦。 2005年3.18 大山版動畫播放完畢1984集

哆啦A夢自動小汽車視頻1哆啦A夢小汽車視頻2

當我看了這一集動畫片後,立志以後要造小汽車。

時間轉移到2020年

當年的黑白電視,已經被彩色電視機替代;

當年的小屏幕電視機已經被超大屏幕/平板電腦/投影所取代;

當年的板磚手機大哥大,已經被觸摸屏智能手機所替代。

而我也真的成了當年立志造小汽車的茫茫搬磚人海中的一員;

而動畫片中的天馬行空,是不是真的只是動畫片里的天方夜譚?


就以汽車製造的發展來懷念下哆啦A夢和逝去的童年。

視頻中的汽車,是一台比較智能的汽車:

  1. 會說話,聽得懂話還會聊天;
  2. 會自己開,懂交通規則;
  3. 會飛行,能避開堵車。

總結以上三個功能即:

  1. 語音操控
  2. 自動駕駛
  3. 飛行汽車

你對未來的出行方式有什麼期待??

www.zhihu.com圖標

說說其實現的可能性

一、語音操控

當今,自稱智能汽車,如果沒有語音操控系統,絕對會自慚形穢。

大部分汽車啟動後,呼叫「小X小X」的名字時,汽車開始回應你。

「我在,有什麼吩咐?」

你繼續下命令,

「幫我打開天窗」

「調高音量到最大」

「打開空調至最低溫度」

「播放哆啦A夢」

「我要去秋名山」。。。

當汽車回復好的之後,開始執行你的命令。

語音操控系統能接收很大一部分操控指令,當然了涉及到安全的操作,還是需要人工干涉。語音操控實際上已經普及,這算是對哆啦A夢夢幻口袋實現了第一步。

而加以人工智慧的語音操控,算是對語音操控的智能升級。除卻能夠接受語音指令外,汽車被輸入人類性格比如幽默細胞。當你無人陪伴,除了音樂和視頻外,還有智能機器人和你聊天,為你解悶。

當今的人工智慧,也不僅僅用在解悶上。大數據支持下的人工智慧,對於醫療、交通、製造業等行業,有著改變格局的趨勢。而哆啦A夢的那輛車太個性了,違抗主人是要被關小黑屋的。

二、自動駕駛

電影:全面回憶

自從看了哆啦A夢的自動駕駛小汽車,就連做夢,都要做到在開車的時候和小夥伴玩飛行棋遊戲。而自動駕駛,已經出現,並將在不久普及。

我們先看下自動駕駛到底分幾個等級:

哆啦A夢的小汽車,已經沒有方向盤,甚至大雄連駕照都沒有。這些都說明已經完全不用人為控制,汽車就能自己駕駛。大雄告訴汽車目的地後,汽車就自動根據路線行駛,路遇紅綠燈、狗的時候,完全能識別出來。從這些表現來看,哆啦A夢的機器小汽車自動駕駛等級,已經達到SAE L5級,屬於完全自動駕駛水平。

最早是從特斯拉汽車聽聞了自動駕駛,曾經的我以為自動駕駛還很遙遠,而到2020年,自動駕駛等級已經到了L3級別,有些車企甚至直接跳過L3,往L4級別發展。當然了,和哆啦A夢的自動駕駛級別比較,我們還差兩步。而這兩步,涉及到自動駕駛的攝像頭、雷達、主機等價格昂貴,開發困難,數據量龐大等原因。每走一步,都愈發困難。

當然了,隨著時間和科技的進步,自動駕駛也離我們越來越近,期待哆啦A夢的夢想實現。

三、飛行汽車

2010年7月6日,美國terrafugia公司製造的陸空兩用變形車,並被美國航空主管部門允許投入商業性生產

2018年3月6日,荷蘭公司PAL-V推出了其最終量產版飛行汽車2017年11月13日吉利收購了上午與美國太力公司,並命名所生產的車叫「transition」

說實話,飛行汽車並未打破現今的動力和飛行模式。僅是對汽車和小型飛機的融合,可以說是一輛會飛的小汽車,或者是一架小型飛機。

當然了,對於哆啦A夢的口袋夢,至少飛行已經走出第一步。下一步,就是將飛行汽車進行量產,讓我們擁堵的交通環境得以緩解。以三維空間換取更多的交通樞紐,對比平面馬路來看,更為理想。

而當我們的飛行汽車,逐漸發展到航空汽車,再到宇宙汽車,那一步,我們將感受到不同的駕駛和科技。世界也會變得越來越小,我們的腦洞也會越來越大。


哆啦A夢的腦洞很大,大到我們要花很久很久才能實現他的口袋夢,甚至無法實現。謹以此,獻給我們天真的童年,並憧憬下無限可能的未來。


分兩個部分寫一下,不定期更新:

1、現實世界中更加先進的道具

無線傳聲筒(糸なし糸電話)

漫畫連載於《小學一年生》1985年12月號,共7頁、49格,後收入哆啦A夢彩色作品集第1巻第14話,又收入藤子.F.不二雄大全集哆啦A夢16集、青文機器貓小叮噹96集。

除此之外,在《大雄的鐵人兵團》中也曾出現,哆啦A夢讓另一個話筒呈飛行的狀熊,作為偷聽莉魯魯對話的工具。[1]

毋庸置疑,現在的手機功能、性能要強大得多

雷達追蹤器(トレーサーバッチ)

出自短篇集第9卷。在原作中是以各種預置的不同形狀的徽章(星星、月亮等)來代表不同的人。

不用說,現在的任意一款app地圖已經能實現這樣的功能了——而且通過賬號、頭像上傳等系統,每個用戶都能高度定製屬於自己的地圖標識

自動下棋機(セルフ將棋)

短篇集第11卷最後的「哆啦A夢大事典」中收錄。在原作中的賣點是「能自己一個人下棋」。

現在的絕大部分便攜設備上的下棋軟體都能實現這樣的功能,且更加小巧、便攜、方便

順帶一提,在現實中還真有人有意識地還原這款道具:

ドラえもんの「ひみつ道具」が現実に! 6社參畫で「セルフ將棋」実現?

news.mynavi.jp圖標

卡拉OK王(カラオケキング)

短篇集第34卷中出現。附有自動打分裝置。如果把打分標準調整至「恭維」(おせじ),唱得再難聽都能得100分。另外該道具的一個特徵是:內置有10萬首歌曲。

現在咱們手機上的app某吧或者某某K歌,都能實現超過該道具的功能

2、現實中不能完全再現、但可以在某種程度上接近其效果的道具

快速旅行相機(インスタント旅行カメラ)

短篇集第7卷登場。能把人像和其他風景照合成在一張照片中。

以現在的眼光來看這一集,所有人都會會心一笑:這完全就是PS嘛!現在的便攜設備上有太多app可以實現類似的功能——當然要p得神似還是需要用戶一定的功力的,目前的AI還不能達到「自動讓人像與背景無縫合成」的效果。

巧克力即時製作工具(インスタントチョコメーカー)

動畫版第304話中登場。無論什麼形狀的巧克力都能製作。

現在如果有設計圖,利用3D印表機任何人都可以製作出來

觀光夢幻器(観光ビジョン)

短篇集第16卷中登場。輸入經緯度,該坐標點的周圍實時景色便可瞬間出現在機器四周。

現在利用地圖工具(google地圖等),配合360度投影設備,可以實現類似的功能。當然就「實時」這一點來說目前還不能做到,不過考慮到隱私等因素,即使技術上沒問題,實際也不太可能實現。

說謊鏡(うそつきかがみ)

短篇集第2卷中登場。鏡中出現的人物都會被顯著美化。

不用說,現在用手機配合各種美顏軟體也能達到類似的效果。順帶一提,2018年的朝日祭中出現了真實版的「說謊鏡」AR玩法。[2]

另外,原作中這塊鏡子讓所有人都陷入了深深的自戀幻想中不能自拔(是不是感覺很真實?)。在哆啦A夢怒不可遏想要將其摔碎的時候,鏡子表現出了恐懼並表示會反省——這種能通過圖靈測試的行為目前確實也還達不到【狗頭】

透明斗篷(とうめいマント)

短篇集第1卷中便出現了的道具。物如其名,穿上之後就能變得透明。

2015年的《科學》雜誌發表了一篇有關「不可視化膜」的論文,當中表示:能覆蓋到物體表面使得其看不見的薄膜已被開發成功。雖然該薄膜在論文發表之際尺寸非常小、只能用顯微鏡才能看得到,但相關科研人員表示「理論上能將尺寸擴大化」。[3]

參考

  1. ^1 https://doraemon.fandom.com/zh/wiki/%E7%84%A1%E7%B7%9A%E5%82%B3%E8%81%B2%E7%AD%92
  2. ^2 https://dora-world.com/contents/600
  3. ^3 https://www.afpbb.com/articles/-/3060727?pid=16543703


哆啦A夢至今已經有幾千集了,從哆啦A夢的百寶袋中拿出來的道具也多於一千件,與其盲目找未來可能實現的,不如先看看哪些已經實現了,或者有跡象表面在研發,重而再找其中的共同點

1.「回憶放映機」谷歌眼鏡

2.「模擬旅行照相機」photoshop cc2019

3.「瞬間粘合槍」粘性泡沫槍

4.「望遠擴音器」定向擴音器

5.「記事鳥」手機備忘錄

6.「立體超大熒幕電視」3D電影或投影

7.「空氣蠟筆」3D列印筆

8.「擦地板機器人」全自動吸塵器

9.「遙控模擬車」電玩車

10.「朋友圈」微信朋友圈

11.「自動象棋」象棋APP 等等

以上數據來自百度

從以上列出的可以發現與人類生活息息相關的容易實現(不過也盡然哆啦A夢TV版本來就是主打的日常類番劇)


記憶麵包

如果說哆啦A夢裡有哪幾個道具的呼聲一直很高。

那麼,記憶麵包是可以遲到,但永遠不能缺席的。

記憶能力的強弱,可以很直觀地影響我們的學習、工作和生活。

對學生黨來說,如果有一款道具可以只是動動嘴巴就能顯著提升自己的學習戰力,那麼,毫無疑問,這款道具將被他們打卡打到爆炸。

針對人類大腦的記憶、學習功能研究,針對人類高效攝入營養的研究,其實一直都有科學家和團體在研究,未來的一天,也許記憶麵包的替代品能被研發出來的,當然,效果方面,可能沒有那麼逆天,但明顯的增進記憶能力,提升一定的學習效率還是大有機會達成的。

翻譯魔芋(感覺像一塊轉頭)

現在的翻譯越來越智能化了。

什麼魔芋神芋這類特殊造型的翻譯工具,未來是會很有機會投入使用的。

出國遊玩,生活,不會當地的話,不想花太多時間去學當地的話,OK了,來一個隨身攜帶的小翻譯機器就可以了,應付日常的交流綽綽有餘。

竹蜻蜓

出場頻率超高、實用性爆棚的道具。

有沒有可能出現呢?

還真有。

世界上最小的直升機GEN H-4。

日本已研究了很長時間了。

就當前進展的話,重量和主旋翼都還有提升空間。

考慮到未來的技術進步和材料迭代。

很有機會變得更加小巧實用。

記憶放映機

這種可以提取見聞記憶並進行回放的機器。

其實已經有了基本的模型。

就是大名鼎鼎的谷歌眼鏡。

進行方便的視頻錄像。

回訪回放也很方便。

隨著技術的更新,功能還有提升的新空間,比如加入意念控制挑選畫面等功能。


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