第137章:層層剖析智人秘
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“而且我要跟你悄悄透露個情況,機器人在未來,將會變成比智人更加可怕的存在,或者說智人最後的歸途,或許就是新一代人工智能和機械結合的高級智慧體。而且如今的最高智能,已經不是你所熟悉的天啟了,而是一個叫天神的家夥。”
先知這個時候也是說了個驚天的秘密,讓江農半天都沒有反應過來,他忽然意識到,自己一開始就搞錯了對手。
隨著智能時代的到來,機器人越來越多地參與到我們的生活和工作中來。
還記得過去世代的那些科幻電影嗎?人工智能機器人題材的電影《超能戰隊》和《複仇者聯盟》的熱播,引發了當時很多影迷甚至專業人士對於人工智能的關注和思考。
直到現在社會上對機器人有很多迷惑,有人認為機器人無所不能。這些人是從電影、電視、中認識機器人的,他們眼中的機器人是神通廣大的萬能機器。
當看到現實的機器人時,他們會認為現在的機器人太普通,不能稱之為機器人。有人認為機器人是人,形狀必須像人,不像人怎麽能叫機器人。
然而現實中絕大多數的機器人樣子不像人,這使很多機器人愛好者大失所望。還有人認為機器人上崗,工人就會下崗,無形中把機器人當成了競爭對手。
他們沒有想到機器人會為人類做許多有益的事情,會推動產業的發展,給人類創造更多的就業機會。
人們常常會問為什麽要發展機器人?因機器人的出現和高速發展是社會和經濟發展的必然,是為了提高社會的生產水平和人類的生活質量,讓機器人替人們幹那些人類幹不了、幹不好的工作。
在現實生活中有些工作會對人體造成傷害,如重物搬運等;有些工作要求質量很高,人類難以長時間勝任,如精密裝配等;有些工作人類無法身臨其境,比如火山探險、深海探秘、空間探索等;有些工作不適合人類去幹,如一些惡劣環境中的工作、一些枯燥單調的重複性勞作等。這些工作都是機器人大顯身手的地方。
服務機器人還可以為人治病,水下機器人可以幫助人們打撈沉船、鋪設電纜,工程機器人可以上山入地、開洞築路,農業機器人可以耕耘播種、施肥除蟲,軍用機器人可以衝鋒陷陣、掃雷排彈……
機器人是在科研、生活或工業生產中用來代替人類工作的機械裝置,雖然現在機器人得到了廣泛的應用,但機器人定義的標準卻沒有統一,不同國家、不同領域的學者給出的定義不盡相同,雖然定義的基本原則大體一致,但仍有較大的區別。
國際上對機器人的概念已經逐漸趨於一致。一般來說,人們都可以接受這種說法機器人是靠自身動力和控製能力來實現各種功能的一種機器。
聯合國標準化組織采納了美洲機器人協會給機器人下的定義“一種可編程和多功能的操作機,或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門係統。”
在科技界科學家會給每一個科技術語一個明確的定義,但機器人問世已有百年多的時間,對其定義仍然沒有一個統一的意見。
原因之一是機器人技術還在發展,新的機型、新的功能不斷湧現,根本原因是機器人涉及人的概念成為一個難以回答的哲學問題。
就像機器人一詞最早誕生於科幻之中一樣,人們對機器人充滿了幻想。也許正是機器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創造空間。
其實並不是人們不想給機器人一個完整的定義,自機器人誕生之日起人們就不斷地嚐試著說明到底什麽是機器人。但隨著機器人技術的飛速發展和信息時代的到來,機器人所涵蓋的內容越來越豐富,機器人的定義也不斷得到充實和創新。
或許很多人認為機器人首先必須擁有酷似人類的外表,其實不然。科學家對機器人的定義是一種自動化的機器,所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規劃能力、動作能力和協調能力,是一種具有高度靈活性的自動化機器。
沈教授曾經指出指出“機器人學的進步和應用是22世紀自動控製最有說服力的成就,是當代最高意義上的自動化。”機器人技術綜合了多學科的發展成果,代表了高技術的發展前沿,它在人類生活中應用領域的不斷擴大正引起國際上對其作用和影響的重新認識。
可見,對於機器人的外表我們沒有過多的限製,而是看它是否能實現自動化,是否具備一些智能能力。
比如在很多工廠中那些通電後輸入指令就可以自行進行流水線工作的機器人,雖然它們沒有電視電影裏完美的外表,沒有像人類一樣豐富的情感,但是它們卻可以代替人類做很多枯燥乏味的流水線工作。
例如焊接、物料搬運、裝配、噴塗、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機械管理等,甚至在一些有毒或者有危險的工作環境中也一樣,例如工廠有毒噴漆、深海探測。
22世紀初期,機器人已躁動於人類社會和經濟的母胎之中,人們含有幾分不安地期待著它的誕生。他們不知道即將問世的機器人將是個寵兒還是個怪物。
針對人類社會對即將問世的機器人的不安,有名的機器人三原則給人類提供了一份保險。
1機器人必須不危害人類,也不允許其眼看人類將受害而袖手旁觀。
2機器人必須絕對服從於人類,除非這種服從有害於人類。
3機器人必須保護自身不受傷害,除非為了保護人類或者人類命令它做出犧牲。
這三條原則給機器人社會賦予新的倫理性,並使機器人概念通俗化,更易於為人類社會所接受。
至今機器人三原則仍為機器人研究人員、設計製造廠家和用戶提供了十分有意義的指導方針。
機器人不能傷害人類而應服務於人類,是定義機器人最重要的一個條件。這是賦予機器人的倫理性綱領,機器人學術界一直將這3條原則作為機器人開發的準則。
機器人三原則實際上隻是三條法則,是人為寫進機器人的腦子裏的,背後並沒有任何物理支持。
任何理解機器人如何運作的人都能造出不遵從三原則的機器人,這還不算機器人自己故障的可能性。事實上隨時能夠舉出至少3個不遵循三原則的例子。
不論是工業機器人還是特種機器人,尤其是服務機器人,都存在一個與人相處的問題,最重要的是不能傷害人。然而由於某些機器人設計得不夠完善,在機器人使用的前期引發了一係列意想不到的事故。
曾經一家工廠的切割機器人在切鋼板時突然發生異常,將一名值班工人當作鋼板進行切割。這是世界上第一宗機器人殺人事件。
某個閥門加工廠的一個工人正在調整停工狀態的螺紋加工機器人時,機器人突然啟動,抱住工人旋轉起來,造成了悲劇。
原來發生了一起家喻戶曉的智能機器人棋手殺人事件,全世界國際象棋冠軍同機器人棋手下棋連勝3局,機器人棋手惱羞成怒,突然向金屬棋盤釋放強大的電流,在眾目睽睽之下將這位國際大師擊倒。
這些觸目驚心的事實給人們使用機器人帶來了心理障礙,於是有人展開了“機器人是福是禍”的討論。
麵對機器人帶來的威脅,郵政和電信部門組織了一個研究小組對此進行研究。專家認為機器人發生事故的原因不外乎3種硬件係統故障、軟件係統故障、電磁波幹擾。
這種意外傷人事件是偶然也是必然的,因為任何一個新生事物的出現總有其不完善的一麵。隨著機器人技術的不斷發展與進步,這種意外傷人事件越來越少,近幾年沒有再聽說過類似事件的發生。
正是由於機器人安全、可靠地完成了人類交給的各項任務,人們使用機器人的熱情才越來越高。
關於機器人如何分類,國際上沒有製定統一的標準,有的按功能分類,有的按用途分類,有的按形態分類,有的按智能級別分類,有的按應用環境分類。
一般機器人。這裏指不具有智能,隻能死板地按照人們給它規定的程序工作,不管外界條件有何變化,自己都不能對程序,也就是對所做的工作做相應的調整。如果要改變機器人所做的工作,必須由人對程序做相應的改變。
智能機器人。到目前為止,在世界範圍內還沒有一個統一的智能機器人定義。智能機器人根據其智能程度的不同又可分為以下3種。
傳感型機器人。傳感型機器人具有采集各種傳感信息(包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺、紅外信號、超聲波及激光等)的能力,其受控於外部計算機。外部計算機處理由受控傳感型機器人采集的各種信息,並根據傳感型機器人本身的各種姿態和軌跡等發出控製指令,指揮傳感型機器人工作。
交互型機器人。交互型機器人可以通過計算機係統與操作員或程序員進行人機對話,實現對機器人的控製與操作。雖然具有了部分處理和決策功能,能夠獨立地實現一些諸如軌跡規劃、簡單的避障等功能,但是還要受到外部控製。
自主型機器人。自主型機器人本體自帶各種必要的傳感器、控製器,在運行過程中無外界人為信息輸入和控製的條件下,可以獨立完成一定的任務。
全自主移動機器人最重要的特點在於它的自主性和適應性,其視覺係統獲得環境的實時圖像,對圖像進行顏色分割,識別出環境中的各個目標,然再進行距離校正,將結果發送給決策係統。決策係統接收到視覺係統的辨識結果後,對環境態勢進行分析,然後做出合理決策,將命令發送給底層控製係統。
底層控製係統通過串口接收上位機的命令,控製自主型機器人的各種動作,並將底層傳感器的數據通過串口發送給上位機。通信係統則通過無線網絡實現自主型機器人與上位機的通信,進行遙控測試、參數設置等操作,以及控製工作的開始和終止。
智能機器人跟一般機器人的主要差別在於一般機器人擅長從事受控環境下的任務,這些任務往往需要超人的速度、力氣、精力或準確度。
比如,汽車生產線上的機器人在程序的控製下工作。它沒有學習能力,接收到下達的指令後,它會按照指令要求老老實實地完成任務。而智能機器人有更強的移動能力、機敏性、靈活性和適應性,並具備智能學習及和人類互動的能力。
在用途上,智能機器人與普通機器人有許多相似之處,但智能機器人具有智能,能做更複雜的工作,完成更高級的任務。
工業智能機器人是麵向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控製能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智能技術製定的原則綱領行動。
工業智能機器人依據具體應用的不同通常又可以分成焊接機器人等多種類型。具有智能的工業機器人在很多方麵超越了傳統機器人。隨著對工業生產線柔性的要求越來越高,對各種機器人的需求也就越來越強烈。
關節機器人(也稱關節手臂機器人或關節機械手臂)。關節機器人是當今工業領域中最常見的工業機器人形態之一,適用於諸多工業領域的機械自動化作業,比如自動裝配、噴漆、搬運、焊接等工作。
並聯機器人具有輸出精度高、結構剛性好、承載能力強、部件簡單等許多串聯機器人所沒有的優點,近年來引起了機器人研究者的高度重視。
裝配機器人是柔性自動化裝配係統的核心設備,由機器人操作機、控製器、末端執行器和傳感係統組成。其中操作機的結構類型有水平關節型、直角坐標型、多關節型和圓柱坐標型等。
控製器一般采用多pu或多級計算機係統,實現運動控製和運動編程;末端執行器為適應不同的裝配對象而設計成各種手爪和手腕等;傳感係統用來獲取裝配機器人與環境和裝配對象之間相互作用的信息。
農業智能機器人除了可以從事種植、噴藥、收割等田地作業之外,還可以在畜牧養殖業中發揮重要作用。農業智能機器人將給農業帶來一場新的變革,它對信息技術進行綜合集成,集感知、傳輸、控製、作業於一體,將農業的標準化、規範化大大向前推進了一步。
農業智能機器人不僅節省了人力成本,也提高了品質控製能力,增強了對自然風險的抗擊能力,並通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術將農作物與物聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理等功能。
農業智能機器人的研究開發目前主要集中在耕種、施肥、噴藥、蔬菜嫁接、株苗移栽、收獲、灌溉、養殖和各種輔助操作等方麵。
智能機器人除了在工農業上廣泛應用之外,還越來越多地用於極限探索,即在惡劣或不適合人類工作的環境中執行任務,例如在水下(海洋)、太空、放射性、有毒或高溫等環境中作業。比如曾經的蛟龍號就是如此。
水下智能機器人也稱無人遙控潛水器,是一種工作於水下的極限作業智能機器人。水下環境惡劣、危險,人的潛水深度有限,所以水下智能機器人已成為開發海洋的重要工具。無人遙控潛水器主要包括有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種,其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結構物上爬行式3種。
空中智能機器人(又稱為無人機)。在軍用機器人家族中,無人機是科研活動最活躍、技術進步最大、研究及采購經費投入最多、實戰經驗最豐富的領域。一百多年來,無人機的發展基本上是以美洲為主線向前推進的。無論是從技術水平還是從無人機的種類和數量來看,美洲均居世界之首位。
然而如今這些技術就全部落入到了蘋果科技公司手裏,實在是人類的一大憾事。
說到這裏先知也是意識到了什麽,“既然說到這了,你也別亂猜,蘋果科技公司確實是智人組織那邊的,而且還是領導層。”
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