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漫談智能機器人

漫談智能機器人

2016/9/22 9:46:47

    談起機器人,人們往往會想到這樣的場景:一個通體都是金屬或者被人造皮膚包裹著的機器,有著人的模樣,很好的智商,刀槍不入!是的,這是大多數科幻電影里的場景。在美國電影(諸如《終結者》、《機械公敵》等)里,都有這類事物。他們就是智能機器人!    談起這類高智商的智能機器人人們充滿驚喜,同時又帶有恐懼,人們期待這高智商的人造物能代替人類去做那繁重的生產勞動,但又害怕這些優良的“奴隸”有朝一日會覺醒,起來反抗人類統治,將人類消滅掉!——因為這是完全符合自然哲學法則的——新的事物在舊的事物中被醞釀,時機成熟之時,他們就會破繭而出,從而取代舊事物!    要談智能機器人還要從現在已有的技術談起。其實,現在機器人的工業應用已經比較普遍,雖說我們很難見到,但在一些自動生產流水線上應用卻極為普遍。比如說汽車的自動生產線,整條生產線僅僅需要幾個技術人員去調試維修機器的工作狀況,而那些勞累繁雜的體力勞動都交給了工業機器人,這些機器人并沒有人的外形,也不能自主處理問題和自由運動,它們大都是由工程師事先編寫好的程序來驅動,幾乎每一步都已經規定好了,當然他們有一定的容錯性,可以小范圍的自我調整。就拿噴漆機器人來說吧,怎么噴,用多少漆,幾乎一步步的都已經給定好了,不過他們又有一定的自我調節能力。    當然,以上所說的工業機器人與我們所預期的智能機器人還相差太多。現在,一些科研機構或者大公司的技術研發部門都在研發外形更像人或者智商更高的機器人。世博會上,日本向世界展示了他們的幾款機器人,有的沒有人的外形,但其智商足以為人們提供一定的家庭服務,如端茶送水或者打掃衛生。也有的具有了人的外形,而且可以像人類那樣雙腿直立行走,可以與人們進行簡單的對話、可以手舞足蹈地隨音樂跳舞、可以模仿人的表情和心理行為。美國一所大學的研究所也研發了一款智能機器人,他的肢體是各種樂器,這種機器人不光可以演奏已有的樂曲,還能自主的去譜寫新的樂曲,可以說他有了學習和創造能力,智力相當于三四歲的小孩!    既然我們一直在研發智能機器人,那什么時候才能出現智商高、行動幾乎與人類無差異的智能機器人呢?我覺著,要實現這個夢想,還需要先解決掉以下幾個制約因素:    其一、人工智能。人類要解決機器人的智力問題,還是要不斷去研究人腦,然后利用仿生學原理,去給機器人建立“仿生腦”。現在已經知道,人類的思維活動實質是大腦的化學反應和電活動。除了進一步發展腦科學,我們還要在電子設備上建立合適的模型去映射思維活動。關于機器人學習能力的建模,本人有個不成熟的觀點,就是先對機器人獲取的信息進行關鍵字提取,再對其中的關鍵詞進行相關運算,將結果存儲。在學習階段,高頻率的相關結果優先級高;在應用階段,機器人根據輸入信息的關鍵詞與原數據匹配,優先按照匹配度高的關系執行事務。再根據執行結果與預期結果匹配。如果匹配度高,則鞏固關系;否則,添加新的結果并修正優先級。    其二、超大規模集成電路技術。如果用當前的硬件生產技術來制造智能機器人無異于當年用電子管設計第一臺計算機。研發出來的必將是個龐然大物,然智商卻不一定很高。當前的集成電路技術已接近極限,由于計算過程的不可逆操作產生了大量耗能,這嚴重地影響了芯片的集成度;還有就是數量級過低的生產工藝雖說滿足了超高集成度,但分子和原子的影響越來越明顯。對此,科學家們又提出了量子計算機的概念,希望控制原子或小分子的狀態,來記錄和運算信息。現已證明,量子計算機計算速度相當可觀,而且他不再是二進制運算,而是使用與量子多狀態相匹配的多進制運算。    其三、倫理。智能機器人一旦誕生,其高智商決定了,他們不可能作為人類的附屬品,完全聽命于人類,他們將會融入人類社會、融入人類家庭。所以,我們要轉變傳統的倫理觀念,把智能機器人視作人類社會的一部分。當然為了安全起見,我們要對他們進行出廠設置,以確保他們在根源上是不會去主動地危害人類,并能夠進行自我保護。對此,在電影《機械公敵》中應用了“機器人三大定律”來控制機器人的初始行為,它們是:    第一定律——機器人不得傷害人類,也不得見到人類受傷害而袖手旁觀。    第二定律——機器人應該服從人類的一切命令,但不得違反第一定律。    其三定律——機器人應該保護自身安全,但不得違反第一、第二定律。    說了這么多,那么智能機器人在未來社會到底有什么用呢?下面我們說說他們在不同應用領域的作為!    第一、家庭機器人。“科技改變生活”,我想,對普通老百姓來說,最為直接的影響莫過于家里有了個“智能助手”。當前,隨著物聯網的發展,“智能家居”這一理念已經被廣泛宣傳,家庭里的各種電子設備在一個中央電腦的控制下,協調工作——可以根據預設的事務去按部就班地執行——比如智能開關燈、開關門、自動提醒食物儲備狀況、自動給寵物投放食物、自動開關空調等等。但是,還有些家務是它們沒法完成的——而這正是家庭機器人的優勢了——“炒菜機器人”可以在開飯之前給你的家庭準備好美味的食物;“清潔機器人”會自動的打掃地面、處理垃圾;當然,會有種“類人機器人”,它們有人的外形,像人一樣直立行走,可與人進行語言交流而且它們有足夠的智商為您出謀劃策和提供情感安慰。    第二、醫學機器人。如今,醫學輔助機器人已經比較常見,他們使外科手術變得微創傷、易恢復,大大減少了病人的痛苦。在未來世界,擁有完全自主執行外科手術能力的機器人將會出現,他們是集成了外科手術器件的機器床。隨著納米技術的發展,納米機器人將大展神威,他們被注入人體,在血液循環系統和淋巴系統中游走,可以及時疏通即將堵塞的血管,大大減少心腦疾病的發病率。   第三、軍事機器人。其實,軍事才是人工智能高速發展的原動力。人類天生好戰,為了占有或者保衛生存地盤,戰爭從未結束過。未來戰爭將是“無人化”戰爭,這就意味著,未來戰爭的人員傷亡將會大大減少,打地不再是人口實力,而是科技實力。“無人機”、“無人艦”、“無人潛艇”等無人化武器正在許多科技強國中飛速發展,而且已經開始初步應用到最近的幾次戰爭中。雖說,現在大多無人化武器還是由專業人員進行遠程遙控,但當第一個足夠聰明的小型大腦被制造出來后,他們就第一時間被應用于“無人化戰爭”。    第四、社會管理機器人。我想大家對“智能交通系統”應該有所了解吧!目前,這種系統還處于研發階段。它是通過道路上固定的傳感器來采集車輛信息、交通狀況,然后把這些信息處理后,發送給特定的車輛,以便為司機的決斷提供依據。未來“智能交通系統”將結合人工智能進行質變性地升級。    道路傳感器收集的信息由“大腦”——一臺超級計算機,可以高速處理大量的信息——進行直接處理,“大腦”將信息反饋到特定的“智能汽車”,“智能汽車”收到信息后,提醒司機進行處理,并咨詢是手動控制,還是自動控制;對于“智能汽車”它們利用自身的環境傳感器及時分析周邊環境,判斷出潛在危險,提醒司機是改為手動駕駛,還是任然自動駕駛。    這樣,這些智能化的交通系統將可以大大減少交通事故的發生率。    第五、 太空機器人。機器人的環境適應能力要遠遠超過人類,它們有耐低溫、耐高溫、耐無氧、不需要食物等優良的特性。這樣,機器人成為了太空探索與開發的絕佳人選。“星球移民”這個詞,大家應該不陌生吧!為人類尋找“第二個家園”是許多科技工作者從未放棄過的理想,但由于種種限制,這個計劃的進程一直比較緩慢。隨著智能機器人的誕生,這個問題將會被解決掉。這些智能機器人可以在“目標星球”(比如火星)上自主完成規定的任務。它們是“星球移民”的急先鋒,被第一批運到“目標星球”,從事改造大氣和建設“居民區堡壘”的任務。這些機器人有做夠的智力進行故障排除與自我維修,無需擔心它們的維護問題。    前面我們簡單的介紹了機器人的幾大用途,那如何良好地對機器人進行管理呢?之前,我們提到了對機器人進行初始化約束,從最根本上控制機器人的行為。還有就是,對于機器人的生產、銷毀和升級我們不得提出一套自主管理體系。    我的想法是這樣的,我們可以模仿螞蟻的“社會體系”,由類似于蟻后的“大腦”——這個沒有行動能力的中央機器人——進行自主控制。“大腦”分析各類信息,獲得機器人的需求量和需求類型,向人類提出建議,建議被修正允許后,“大腦”通知“機器人自動生產車間”,按需求生產機器人。當機器人出現不可修復性錯誤后,將會報警,并將其人工智能抹除掉。那什么是升級呢?我是這樣認為的,對機器人部分功能性硬件或者程序進行性能提升,使機器人能夠更好地完成任務。在用戶允許的前提下,機器人可以到“升級廳”進行硬件更換或者軟件升級。    以上是我們不成熟的想法,是對未來機器人和人類社會的展望。但我們相信,這是時代即將到來了!

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王靜
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