目前的機器人已經(jīng)能夠勝任精確蒙搅、重復(fù)性的工作咬腋,但很多時候仓手,它還不能夠靈活地為新任務(wù)進行自我調(diào)整攻礼,也不能應(yīng)付一個不熟悉的或不確定的情景业踢。不過,這些情況都在發(fā)生改變糠牍,機器人正在變得更加智能产掂。我們不禁要問,讓機器人實現(xiàn)智能的關(guān)鍵技術(shù)到底是什么卑我? 這些技術(shù)在最近十年會發(fā)展到什么程度辅及? 整個產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用前景將會如何?
隨著家用機器人的應(yīng)用需求不斷增加桌强,人工智能相關(guān)技術(shù)不斷進步朴蛔,硬件性能的增長,服務(wù)機器人近年來開始從實驗室走向家庭浴营,并從掃地機器人等單一功能向多功能的個人機器人發(fā)展盼靠。
感知、認知和行為控制
機器人的技術(shù)按照通常的理解分為三個部分磁不,感知曹略、認知和行為控制砂裹。感知主要是基于視覺,聽覺及各種傳感器的信息處理踢故;認知部分則負責更高層的語義處理文黎,如推理,規(guī)劃殿较,記憶耸峭,學習等;行為控制部分專門對機器人的行為進行控制淋纲。
提到機器人劳闹,一個最近經(jīng)常提及的詞是人工智能。人工智能是用計算機來實現(xiàn)類似于人的智能行為的一門學科洽瞬。機器人本身即是人工智能的一個終極應(yīng)用目標之一本涕。所以談到機器人,人們很容易聯(lián)想到人工智能片任。人工智能的確對于機器人非常重要偏友,上面提到的三個部分的技術(shù)都與人工智能相關(guān)。
從應(yīng)用角度看对供,機器人由于有一定的自主性位他,能與人和環(huán)境交互,與之前的計算設(shè)備(包括電腦产场,手機等)相比亡谭,對智能的要求較高,這也是人工智能逐漸受到關(guān)注的一個原因惧梦。
傳統(tǒng)的人工智能做為一門學科奶堵,起源于20世紀50年代的達特茅斯會議,后來經(jīng)過幾次大起大落眶侣,在基礎(chǔ)理論和方法上積累了豐富的成果啸业。從早期的符號計算系統(tǒng),到專家系統(tǒng)夷著,再到90年代發(fā)展起來的機器學習宿柜,大數(shù)據(jù)分析,都可以算是人工智能的范疇望星。在圖像霹补、語音、搜索浸萤、數(shù)據(jù)挖掘十匆、社會計算等領(lǐng)域,又派生出了一些相關(guān)的應(yīng)用研究。其中與機器人聯(lián)系較為緊密的包括計算機視覺柬赐,語音和自然語言處理亡问,還有智能體(Agent)等。
從技術(shù)上看躺率,人工智能要達到人類級別的智能玛界,要走的路還非常遠万矾,因為目前對人的智能機理尚未研究清楚悼吱。但從實用角度看,根據(jù)目前技術(shù)的進展良狈,如果能夠部分模擬人的智能行為(比如認出主人并進行相應(yīng)的交互)并達到較好的用戶體驗后添,將會在短期內(nèi)取得突破性進展。當然這在技術(shù)研發(fā)上還需進一步解決技術(shù)的實用性薪丁、魯棒性問題遇西。畢竟以往的不少機器人都還在實驗室或者受限的環(huán)境中(比如養(yǎng)老院)進行研發(fā)和測試,而新興的家庭服務(wù)機器人严嗜,將在家庭環(huán)境中獨立或者半獨立地(通過與人的協(xié)作)完成某些服務(wù)粱檀,這對技術(shù)的魯棒性提出了更高要求。其中的一些漫玄,如計算機視覺牙饲、語音識別等核心技術(shù)還在不斷地改進中,還沒有發(fā)展到完全成熟猬笑。所有這些舀鼎,都決定了需相當深入的研發(fā)工作,才能實現(xiàn)真正的實用化呜颓、智能化的家庭服務(wù)機器人系統(tǒng)园桑。
機器人不是一堆機械和芯片
在以往對服務(wù)機器人的研究中,一個典型的目標應(yīng)用是機器人可以做家務(wù)勞動候摹,這就要求機器人可以用手臂去操作物體(抓放)塔端。在這些方面的研究雖然較多,但從目前的技術(shù)進展看她添,在幾年內(nèi)實現(xiàn)機器人做家務(wù)勞動媒湖,仍有諸多的挑戰(zhàn)。
1.目前的機器人耙屹,尤其是人形機器人的成本過高铲醉。舉例說,一條機器人的手臂可能需幾萬美元抗俄,而機器人的手部就需要1萬多美元脆丁,整個機器人的造價,更是普通家庭無法承受的动雹。
2.機械手的靈巧程度槽卫,仍然難以和人手相媲美跟压。
3.在安全性方面也存在需要解決的問題。有著鋼鐵之軀的機器人一旦進入家庭歼培,由于程序錯誤震蒋,不小心揮揮手、伸伸胳膊躲庄,都可能對血肉之軀的人造成巨大傷害查剖。
機器人如果暫時不能做家務(wù)勞動那又有何用,這是不少人關(guān)心的一個問題噪窘。如果不能應(yīng)用笋庄,機器人不過是一堆機械和芯片而已。目前除了類似掃地機器人這樣能夠?qū)崿F(xiàn)比較單一功能的機器人外倔监,還有不少機器人的用途正在發(fā)展之中直砂。
機器人作為一個新型智能設(shè)備,普通用戶最關(guān)心的是機器人可以為他們做些什么帝畸? 如前文所述蜀梢,機器人目前還難以實現(xiàn)類似做家務(wù)這樣的應(yīng)用。而要達到人的智力水平邀安,也還需要較長的發(fā)展時間颗用。所以在應(yīng)用方面也需要針對人工智能技術(shù),特別是感知認知技術(shù)的現(xiàn)狀進行設(shè)計锯政,要充分利用最新技術(shù)纬惶,實現(xiàn)在過去看來不可能實現(xiàn)的功能。預(yù)計未來十年尚档,市場上出現(xiàn)的服務(wù)機器人將具有以下特點诽闲。
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