【智能機(jī)器人介紹】智能機(jī)器人是什么 智能機(jī)器人基本介紹
我們從廣泛意義上理解所謂的智能機(jī)器人,它給人的最深刻的印象是一個(gè)獨(dú)特的進(jìn)行自我控制的“活物”。其實(shí),這個(gè)自控“活物”的主要器官并沒(méi)有像真正的人那樣微妙而復(fù)雜。
智能機(jī)器人技術(shù)要求
一、識(shí)別過(guò)程,外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯,將動(dòng)態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語(yǔ)音、文字、觸覺(jué)、味覺(jué)等信息轉(zhuǎn)化為形式化(大腦中的信息存儲(chǔ)形式)的概念邏輯信息。
二、智能運(yùn)算過(guò)程,輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策,并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。
三、控制過(guò)程,將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息。實(shí)用機(jī)器人在第三個(gè)方面做得比較多,而識(shí)別和智能運(yùn)算是很弱的,尤其是概念知識(shí)的存儲(chǔ)形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果,這正是人工智能要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
智能機(jī)器人基本要素
智能機(jī)器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器,如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)。除具有感受器外,它還有效應(yīng)器,作為作用于周圍環(huán)境的手段。這就是筋肉,或稱自整步電動(dòng)機(jī),它們使手、腳、長(zhǎng)鼻子、觸角等動(dòng)起來(lái)。由此也可知,智能機(jī)器人至少要具備三個(gè)要素:感覺(jué)要素,反應(yīng)要素和思考要素。
一是感覺(jué)要素,用來(lái)認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境狀態(tài);
感覺(jué)要素包括能感知視覺(jué)、接近、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺(jué)、觸覺(jué)等的接觸型傳感器。這些要素實(shí)質(zhì)上就是相當(dāng)于人的眼、鼻、耳等五官,它們的功能可以利用諸如攝像機(jī)、圖像傳感器、超聲波傳成器、激光器、導(dǎo)電橡膠、壓電元件、氣動(dòng)元件、行程開(kāi)關(guān)等機(jī)電元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
二是運(yùn)動(dòng)要素,對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作;
對(duì)運(yùn)動(dòng)要素來(lái)說(shuō),智能機(jī)器人需要有一個(gè)無(wú)軌道型的移動(dòng)機(jī)構(gòu),以適應(yīng)諸如平地、臺(tái)階、墻壁、樓梯、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤(pán)、氣墊等移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,這種控制不僅要包括有位置控制,而且還要有力度控制、位置與力度混合控制、伸縮率控制等。
三是思考要素,根據(jù)感覺(jué)要素所得到的信息,思考出采用什么樣的動(dòng)作。
智能機(jī)器人的思考要素是三個(gè)要素中的關(guān)鍵,也是人們要賦予機(jī)器人必備的要素。思考要素包括有判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動(dòng)。這些智力活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信息處理過(guò)程,而計(jì)算機(jī)則是完成這個(gè)處理過(guò)程的主要手段。
我們稱這種機(jī)器人為自控機(jī)器人,以便使它同前面談到的機(jī)器人區(qū)分開(kāi)來(lái)。它是控制論產(chǎn)生的結(jié)果,控制論主張這樣的事實(shí):生命和非生命有目的的行為在很多方面是一致的。正像一個(gè)智能機(jī)器人制造者所說(shuō)的,機(jī)器人是一種系統(tǒng)的功能描述,這種系統(tǒng)過(guò)去只能從生命細(xì)胞生長(zhǎng)的結(jié)果中得到,現(xiàn)在它們已經(jīng)成了我們自己能夠制造的東西了。
智能機(jī)器人能夠理解人類語(yǔ)言,用人類語(yǔ)言同操作者對(duì)話,在它自身的“意識(shí)”中單獨(dú)形成了一種使它得以“生存”的外界環(huán)境——實(shí)際情況的詳盡模式。它能分析出現(xiàn)的情況,能調(diào)整自己的動(dòng)作以達(dá)到操作者所提出的全部要求,能擬定所希望的動(dòng)作,并在信息不充分的情況下和環(huán)境迅速變化的條件下完成這些動(dòng)作。當(dāng)然,要它和我們?nèi)祟愃季S一模一樣,這是不可能辦到的。不過(guò),仍然有人試圖建立計(jì)算機(jī)能夠理解的某種“微觀世界”。比如維諾格勒在麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室里制作的機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器試圖完全學(xué)會(huì)玩積木:積木的排列、移動(dòng)和幾何圖案結(jié)構(gòu),達(dá)到一個(gè)小孩子的程度。這個(gè)機(jī)器人能獨(dú)自行走和拿起一定的物品,能“看到”東西并分析看到的東西,能服從指令并用人類語(yǔ)言回答問(wèn)題。更重要的是它具有“理解”能力。為此,有人曾經(jīng)在一次人工智能學(xué)術(shù)會(huì)議上說(shuō)過(guò),不到十年,我們把電子計(jì)算機(jī)的智力提高了10倍;如維諾格勒所指出的,計(jì)算機(jī)具有明顯的人工智能成分。