人工智能關(guān)鍵技術(shù)決定機器人產(chǎn)業(yè)的前途
目前的機器人已經(jīng)能夠勝任精確、重復性的工作券腔,但很多時候伏穆,它還不能夠靈活地為新任務進行自我調(diào)整,也不能應付一個不熟悉的或不確定的情景纷纫。不過枕扫,這些情況都在發(fā)生改變,機器人正在變得更加智能辱魁。我們不禁要問燥颠,讓機器人實現(xiàn)智能的關(guān)鍵技術(shù)到底是什么?這些技術(shù)在最近十年會發(fā)展到什么程度轨赦?整個產(chǎn)業(yè)的應用前景將會如何睛赁?
隨著家用機器人的應用需求不斷增加闻荠,人工智能相關(guān)技術(shù)不斷進步,硬件性能的增長徙祥,服務機器人近年來開始從實驗室走向家庭藻拟,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。
感知廉贤、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卑聚,感知、認知和行為控制卧蒂。感知主要是基于視覺纽秽,聽覺及各種傳感器的信息處理;認知部分則負責更高層的語義處理圆乡,如推理掰腌,規(guī)劃,記憶炸渡,學習等亏狰;行為控制部分專門對機器人的行為進行控制。
提到機器人偶摔,一個最近經(jīng)常提及的詞是人工智能暇唾。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。機器人本身即是人工智能的一個終極應用目標之一辰斋。所以談到機器人策州,人們很容易聯(lián)想到人工智能。人工智能的確對于機器人非常重要宫仗,上面提到的三個部分的技術(shù)都與人工智能相關(guān)够挂。
從應用角度看,機器人由于有一定的自主性藕夫,能與人和環(huán)境交互孽糖,與之前的計算設備(包括電腦,手機等)相比毅贮,對智能的要求較高办悟,這也是人工智能逐漸受到關(guān)注的一個原因。
傳統(tǒng)的人工智能做為一門學科炊捻,起源于20世紀50年代的達特茅斯會議鸦呆,后來經(jīng)過幾次大起大落,在基礎(chǔ)理論和方法上積累了豐富的成果眨捶。從早期的符號計算系統(tǒng)畔香,到專家系統(tǒng),再到90年代發(fā)展起來的機器學習履字,大數(shù)據(jù)分析猪褐,都可以算是人工智能的范疇鼓辈。在圖像、語音和蛀、搜索失跷、數(shù)據(jù)挖掘、社會計算等領(lǐng)域咨锐,又派生出了一些相關(guān)的應用研究。其中與機器人聯(lián)系較為緊密的包括計算機視覺钢婆,語音和自然語言處理系馁,還有智能體(Agent)等。
從技術(shù)上看窟扑,人工智能要達到人類級別的智能喇颁,要走的路還非常遠,因為目前對人的智能機理尚未研究清楚嚎货。但從實用角度看橘霎,根據(jù)目前技術(shù)的進展,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的交互)并達到較好的用戶體驗殖属,將會在短期內(nèi)取得突破性進展姐叁。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、魯棒性問題洗显。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)和測試外潜,而新興的家庭服務機器人,將在家庭環(huán)境中獨立或者半獨立地(通過與人的協(xié)作)完成某些服務挠唆,這對技術(shù)的魯棒性提出了更高要求处窥。其中的一些,如計算機視覺玄组、語音識別等核心技術(shù)還在不斷地改進中滔驾,還沒有發(fā)展到完全成熟。所有這些杏住,都決定了需相當深入的研發(fā)工作采冕,才能實現(xiàn)真正的實用化、智能化的家庭服務機器人系統(tǒng)贫拭。
機器人不是一堆機械和芯片
在以往對服務機器人的研究中趣情,一個典型的目標應用是機器人可以做家務勞動,這就要求機器人可以用手臂去操作物體(抓放)字拗。在這些方面的研究雖然較多纺辟,但從目前的技術(shù)進展看,在幾年內(nèi)實現(xiàn)機器人做家務勞動蝠盘,仍有諸多的挑戰(zhàn)脾仁。
1辈殃、目前的機器人,尤其是人形機器人的成本過高秕栓。舉例說债案,一條機器人的手臂可能需幾萬美元,而機器人的手部就需要1萬多美元邢入,整個機器人的造價截型,更是普通家庭無法承受的。
2儒溉、機械手的靈巧程度宦焦,仍然難以和人手相媲美。
3顿涣、在安全性方面也存在需要解決的問題波闹。有著鋼鐵之軀的機器人一旦進入家庭,由于程序錯誤涛碑,不小心揮揮手精堕、伸伸胳膊,都可能對血肉之軀的人造成巨大傷害蒲障。
機器人如果暫時不能做家務勞動那又有何用歹篓,這是不少人關(guān)心的一個問題。如果不能應用揉阎,機器人不過是一堆機械和芯片而已滋捶。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,還有不少機器人的用途正在發(fā)展之中余黎。
機器人作為一個新型智能設備弛镣,普通用戶最關(guān)心的是機器人可以為他們做些什么?如前文所述才擒,機器人目前還難以實現(xiàn)類似做家務這樣的應用钩裆。而要達到人的智力水平,也還需要較長的發(fā)展時間善瞧。所以在應用方面也需要針對人工智能技術(shù)图盖,特別是感知認知技術(shù)的現(xiàn)狀進行設計,要充分利用最新技術(shù)蓬肢,實現(xiàn)在過去看來不可能實現(xiàn)的功能企著。預計未來十年,市場上出現(xiàn)的服務機器人將具有以下特點魂中。
1冒溜、機器人將實現(xiàn)低成本。在前文中提到,如果讓服務機器人進入專業(yè)或家庭服務領(lǐng)域饶辆,成本需足夠低酪律。專業(yè)服務機器人的成本可以相對高些,而家庭服機器人則需嚴格控制成本翻默。
2缸沃、機器人將擁有多功能特點。目前在家庭中使用的服務機器人主要是掃地機器人這樣能夠?qū)崿F(xiàn)單一功能的機器人修械。未來多功能的機器人將有較大的發(fā)展趾牧,出于成本考慮,機器人中的某些處理器將可以用于多種應用肯污。同時隨著技術(shù)的發(fā)展翘单,機器人的應用將越來越多,機器人將可以像人一樣完成不同的任務仇箱。
3县恕、具有獨特的應用东羹。這是用戶購買使用服務機器人的主要動機剂桥,這些應用不是簡單移植已有的電腦或手機的應用,而是具有獨特的機器人應用的特點属提,如自主性权逗,操控類似于人并能夠與人進行互動等。
4冤议、可與人協(xié)作完成任務僵馒。因為機器人是為人服務的,所以需要與人進行多方面的互動粪畔,以了解主人對服務的需求绸秸。另一方面是受制于機器人的智能和人相比還是有很大差距,所以有些任務還不能獨立完成支际,需借助于人的幫助才能完成匠似。
5、機器人將有高安全性特點蟹嫁。這包含信息安全和物理安全兩方面暗沉。即不給用戶帶來安全隱患,甚至能主動檢測并制止一些有潛在安全威脅的行為讹玉。著名的阿西莫夫三大定律里淡,規(guī)定了基本的機器人安全規(guī)則。當然如何具體實現(xiàn)這些安全性挡辩,尤其是物理安全谎跨,還需要在機器人硬件和軟件上下功夫。
家庭服務機器人和專業(yè)服務機器人的未來將會如何發(fā)展,已成為業(yè)界關(guān)心的話題残炮。
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