智能机器人 从“深蓝”到AlphaGo(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-18 23:02:02

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作者:韦康博

出版社:人民邮电出版社

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智能机器人 从“深蓝”到AlphaGo

智能机器人 从“深蓝”到AlphaGo试读:

前言

机器人大致可分为三代,分别是编程机器人、感知机器人和智能机器人。从“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫到AlphaGo战胜围棋世界冠军李世石,二三十年来,智能机器人总能出乎意料地在智力上战胜人类,其智力发展水平早已在不经意之间超乎了所有人的想象。

移动互联网的发明引领了第三次科技革命,而科学家们坚定地认为,有关于人工智能领域的探索和研发,将引领人类社会的第四次科技革命。在这里,以人工智能理论为基础的智能机器人,完美地继承了编程和感知两代机器人的优点,它们拥有多种多样的传感器、自由灵活的钢铁构架、五花八门的应用程序以及令人称道的中央处理器。而无论形态还是智力,智能机器人都具备了一定意义上的“社会人”的概念:多种多样的传感器相当于人类的感知系统,自由灵活的钢铁构架相当于人类的四肢关节,五花八门的应用程序相当于人体内部的器官,中央处理器则相当于人类的大脑。智能机器人与人类拥有种种惊人的相似之处,这充分证明了智能机器人正在向着替代人类工作的方向发展。

如今,智能机器人可以利用多种传感器感知外界环境信息,也可以通过互联网连接大数据,学习和储备海量的人类知识。面对不断变化的外界环境,智能机器人的适应能力越来越强;对于海量的知识信息,智能机器人的学习越来越讲究方法。

目前,人类对智能机器人的研发还处于初级阶段。总体来说,智能机器人研发的核心问题有两个。第一,从与人的关系上来说,提高智能机器人的主观认知能力是核心所在。而要解决这一问题,就需要科学家为智能机器人设计出一个更加完善和友好的人机界面,这样有助于人与智能机器人的互动交流。当人们对机器人发出指令后,它们能够自主运算出解决方案,自行执行相关步骤,并自动完成目标任务。第二,从与外界环境的关系上来说,提高智能机器人的适应性是重心所在。要想让智能机器人拥有更强的环境适应性,科学家们就需要加强对智能机器人的训练,引导智能机器人去自主学习,并且促进智能机器人与环境的信息交流。

我国对机器人的研究发展较慢,相对于美国等西方国家还比较落后。美国对智能机器人的研发一直处于世界先进水平,不管是技术性、功能性,还是可靠性、适应性,美国的智能科技都无疑是同类竞争中的佼佼者,并且美国智能机器人的应用更多也更广泛。日本由于在半导体芯片方面高度发达,其智能机器人工艺精湛,水平先进,甚至可以制造出与人外表、体形一模一样的智能机器人。虽然我国对智能机器人的研发水平还不高,但随着改革开放政策的深入推进,我国已经孕育出一批优秀的高科技企业,如百度、讯飞、中兴、华为等。这些高科技公司对智能机器人的研究也在加紧进行,并相继取得了较为先进的成果,其中“百度大脑”和“讯飞超脑”计划影响十分巨大。

当今社会,智能机器人在人类生活中的应用已经相当广泛,有替代人类孤身犯险的消防机器人,有任劳任怨、持续做工的工业和农业机器人,有帮助人们打理家务的扫地机器人,有照顾老人、孩童、病人的护理机器人,有保卫国防安全的军用机器人,还有会搞艺术的绘画机器人、作曲机器人、演奏机器人、指挥机器人、写作机器人等。另外,无人机、无人驾驶汽车早已面世并投入使用,科学家们还在加紧研发灵敏度更高、功能性和适应性更好的宇航机器人以及真正拥有人类思维模式的情感机器人等。

智能机器人的发展将在互联网技术和人工智能技术的支持下,不断加入更多的先进技术,如大数据技术、云计算技术、多传感器信息融合技术、深度学习神经网络技术等。除了先进的技术,智能机器人还将融合多种理论和算法,如神经网络算法、模糊逻辑算法、概率论推理算法、免疫算法、蚁群算法以及蒙特卡洛树搜索算法等。充分利用这些先进技术和科学理论算法,智能机器人将在不断升级中逐渐完善。

然而,智能机器人虽然改变了人们的生活方式,提高了人们的生活水平和生活质量,为人类的发展做出了不可磨灭的贡献,但是随着机器人智力的不断提高,人们也陷入了对智能机器人的思考中。例如,如果智能机器人拥有了和人类同等的智慧,它们是否仍甘心做人类的工具?它们是否会反叛人类并取而代之?这种思考虽然有些为时尚早,但却并非没有必要。未来,智能机器人究竟能发展到怎样的地步,我们虽然可以预期,但就像人们对人机大战的预期一样,最终的结果往往出人意料,因此,智能机器人未来的发展还是一个让人期待的谜题。

本书结合了智能机器人的一线资料,从总体上概述了智能机器人的发展现状、智能机器人在各个领域的应用情况、人机大战的现实意义和深远影响、智能机器人的应用技术和思考方式、智能机器人所引发的社会思考以及对智能机器人未来的展望等多方面的内容。

本书内容全面具体,视角独特,由浅入深地论述了智能机器人的相关知识,观点深刻,意味深长。本书详尽介绍了人类生活中各种智能机器人的完美应用,让读者在阅读中切实感受智能机器人带给人类的便利和新奇,而这一切都得益于世界科技的发展。透过本书,读者可以在吸取智能机器人相关知识的同时,享受跟随智能机器人发展的旅程所带给人的快乐。第1章智能革命:即将到来的智能机器人时代

随着人工智能技术的进步,智能机器人时代即将到来,我们如今的行为方式和思维习惯,都可能在人工神经网络的支持下在机器人身上实现。未来,拥有人类感觉的机器人将会陆续出现,一些关键性技术将引领智能机器人的发展趋势。比如云计算能够帮助机器人形成思维联网,实现机器人之间的沟通交流,从而为人类更好地工作和服务;大数据的应用,能够使智能机器人具有更多的知识储备量,无论什么领域的内容,只要使用智能机器人都可以快速查询,机器人还能通过利用这些知识,变得更博学、更聪明;物联网的兴起能够让智能机器人的应用更加广泛,人们未来的日常生活中,将处处出现智能机器人的身影。提高智能机器人的智力水平一直是科学家努力的方向,同时,这也是智能机器人未来发展的重要趋势。随着人类赋予智能机器人越来越高的智慧,智能机器人将在我们的生活中扮演更丰富的角色,比如“导盲犬”“骨科医生”“品味师”“家庭保姆”等。未来,智能机器人的应用将极大地丰富和方便我们的生活,人类将生活在一种充满机器人温暖的智能时代。1.智能机器人的概念及分类

所谓“智能机器人”,就是在传统机械机器人的基础上,再赋予其一个和人一样发达的“大脑”。通常,智能机器人的身体中都会有一个中央处理器,而中央处理器就是智能机器人的“大脑”。作为智能机器人的“大脑”,中央处理器会指导智能机器人的所有行动。一般来说,智能机器人和其操作者会有直接的联系,操作者在下达命令后,智能机器人会进行有目的的动作。这种特性试图让机器人摆脱机器本身的束缚,使它努力具备“人”的属性,也只有具备了“人”属性的机器人才是真正的机器人,才是智能的机器人。

从广泛意义上来说,智能机器人往往能给人们留下一种独特的印象,即能够进行特殊动作、能够自我控制的“活物”。然而,智能机器人虽然可以自我控制,但是它并不像人那样具有功能复杂的器官,而只是具备了各种各样的内部信息传感器和外部信息传感器,包括视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器、嗅觉传感器等。除此之外,智能机器人还具有不同的效应器,效应器可以让智能机器人通过自我控制来对外界环境产生作用。如果说中央处理器是智能机器人的“大脑”,那么效应器就是智能机器人的“筋肉”,在学术领域,人们把这种“筋肉”统一称作“自整步电动机”。在这些自整步电动机的作用下,智能机器人的手、脚、身体等会动起来,实现和人一样的行为动作。

智能机器人和传统的机器人不同,它是一种自控型机器人。智能机器人源于控制论所产生的结果,控制论的内容显示,无论是生命体,还是非生命体,当它们在进行有目的的动作时,往往会在很多方面保持一致。研究智能机器人的有关专家表示,智能机器人和细胞的生长一样,都是一种系统,并且,这种系统都具有一定的必要功能。虽然我们无法制造生命,但我们可以制造类似生命的东西—智能机器人。

智能机器人不仅能理解人类的语言,还能用人类语言与操作者实现人机对话。智能机器人拥有自己的“意识”,这种“意识”能够使智能机器人理解使它得以“生存”的外部环境,换而言之,就是外部实际情况的详尽模式。在这种“意识”的作用下,智能机器人为了达到操作者的要求,可以对外部环境进行分析,并能通过调节自身动作来完成任务。以现在人类的科技水平,使智能机器人拥有和人一模一样的思维方式显然是办不到的。但是,仍然有一些乐观的科学研究者在努力,试图攻破建立计算机可理解的“微观世界”的难题。

总体来说,机器人可以被分成两类,分别是一般机器人和智能机器人。一般机器人的机械性质比较明显,它们只具有一定的编程能力,或者只有必要的操作功能,也就是说,这类机器人毫无智能可言,属于非智能机器人。截止到目前,科学界对智能机器人还没有一个统一的定义,但可以肯定的是,一个机器人要具备智能必须具备三个基本要素:第一是感觉要素,感觉要素可以使智能机器人感受和认识外界环境,起到与外界交流的作用;第二是运动要素,运动要素使机器人能够对外界做出反应性动作,完成操作者所下达的命令;第三是思考要素,思考要素可以帮助机器人利用从外界所获得的信息,制订出最合适的解决方案,进而采用最合理的动作完成命令。

感觉要素相当于人的五官,包括非接触型传感器和接触型传感器。非接触型传感器可以感知物象、测量距离等,接触型传感器可以感知力、触压等。这些功能一般可以通过一些机电元器件来实现,比如摄像机、图像传感器、激光传感器、超声波传感器、压电元件、导电橡胶、气动元件、行程开关等。运动要素相当于人的手脚,通常,智能机器人会借助一些辅助器材来实现自身运动,比如履带、吸盘、支脚、轮子、气垫等,同时,这些运动必须适应不同的地理环境,这样智能机器人才能真正通过运动来完成任务。在智能机器人的运动行为中,其本身要时刻对辅助器械进行有效控制,这种控制既包括位置控制、力度控制,又包括位置与力度混合控制、伸缩率控制等。思考要素相当于智能机器人的大脑,也是智能机器人最核心和最关键的要素。思考要素要求智能机器人像人一样拥有一定的智力活动,这些智力活动一般包括决策判断、逻辑分析、理解体会等。智能机器人的智力活动和人的脑力活动一样,都是一个信息处理的过程,只不过对于智能机器人来说,计算机运算是完成信息处理过程的主要手段。一般来说,按照功能的不同,智能机器人可被分成以下三类。(1)传感型机器人

传感型机器人,又被人们称作“外部受控机器人”。该种机器人只有执行机构和感应机构,体内不存在任何智能单元。在实际的控制和操作中,传感型机器人可以利用视觉、听觉、触觉、嗅觉、力觉等传感系统进行传感信息处理。这种机器人由外部计算机控制,虽然机器人本身不带有智能单元,但外部计算机上却具有完备的智能处理单元,这些智能单元可以根据受控机器人所采集的信息、机器人自身状态和轨迹信息等,对机器人的行为动作进行合理、有效的控制。(2)交互型机器人

交互型机器人具有语音交流的功能,可以利用计算机系统实现人机对话。操作员或程序员通过和机器人对话的方式,对机器人实行控制和操作。虽然这类机器人本身已经具备一定的处理和决策能力,但是这种能力局限在轨迹规划、简单避障等功能范围内。总之,交互型机器人还是要受到外部计算机的控制,不能独立完成复杂的智能行为。(3)自主型机器人

这类机器人的功能十分强大,可以在不受人干预的情况下,自主应对各种复杂环境,自动完成各项拟人任务。自主型机器人包含多种应用模块,如感知、处理、决策、执行等,可以模仿人的行为方式和思考方式,对各种问题进行独立处理,自主地完成多种复杂行为活动。自主型机器人拥有两个最重要的特点,一是自主性,二是适应性。自主性表现在,这种机器人可以在一定的外部环境里,不受任何人为控制,自主完成特定的任务;适应性表现在,这种机器人可以实时对周围的物体进行识别和测量,当周围环境发生变化时,可以通过调节自身参数和调整动作策略,从而处理紧急情况,完成特殊任务。另外,自主机器人还拥有另外一个重要特点—交互性。所谓“交互性”,指的是自主机器人不仅能和人进行信息交流,还能和外部环境、电脑以及其他机器人进行信息交换。在国际上,每一个国家都十分重视科学技术的发展,尤其是研发全自主移动机器人,一些科技大国更是将其作为国家发展的重中之重。这是因为,全自主移动机器人的发展水平是一个国家综合国力的体现。而研发全自主移动机器人,要求一个国家在制造业、人工智能等科技领域具有较高水平,这样一来,当设计研发全自主移动机器人涉及到驱动器控制、传感器数据融合、图像处理、模式识别、神经网络等多方面的研究问题时,国家的研发部门才能游刃有余,不会因在技术水平方面落后太多,而无法研制出所需要的全自主移动机器人。

20世纪60年代初,人类第一次着手研究智能机器人,几十年来,随着人工智能技术的不断发展,人们对智能机器人的研究日益成熟。目前,国际上一些综合实力较强的国家已经将第二代机器人—感觉控制型机器人广泛应用到实践当中,而对于知识控制型机器人—自主机器人的研究,也取得了突破性进展。一些科技巨头甚至已经研制出自主机器人的多种样机,这些样机在行为能力和智力方面,都取得了颠覆性的成功。人们相信,在不久的将来,真正意义上的全自主机器人将普遍应用到人们的日常生活当中,届时,人工智能将为促进人类社会和文明的发展做出卓越的贡献。2.智能机器人具备哪些关键性技术

现如今,随着社会的不断发展,人类的需求也越来越多,而智能机器人应用领域的不断扩大,为满足人类需求提供了强有力的保障。然而,人类的需求得到了极大的满足,但欲望却与日俱增,因此,人类对智能机器人的要求也越来越高。随着争议的不断增加,智能机器人的未来环境依旧不明朗,人们也难以对其进行准确的预测。但在研发智能机器人的过程中,人们已经掌握了一些关键性的技术,这些技术的应用将为人类的发展带来常规技术无法企及的贡献。(1)多传感器信息融合技术

近年来,多传感器信息融合技术受到科学界的广泛关注,这门技术也一度成为人们竞相研究的热门课题。通过单一的、一般的智能技术,机器人在复杂、动态和不确定的环境中很难正确地执行任务,而通过多传感器信息融合技术与控制理论、人工智能、信号处理、概率和统计等理论和技术的结合,却很有可能达到这一目的。根据不同用途,智能机器人所使用的传感器可被分成两大类,分别是内部测量传感器和外部测量传感器。内部测量传感器包括方位角度传感器、加速度传感器、倾斜角传感器、角速度传感器等,它可以帮助智能机器人检测内部组成部件的状态;外部传感器包括视觉传感器、触觉传感器、力觉传感器以及角度传感器等,主要帮助机器人获取外部信息数据。所谓“多传感器信息融合”,就是将各种传感器所感知到的数据综合起来统一处理。而这些数据被综合处理过后,就会产生更加可靠、准确和全面的信息。也就是说,智能机器人可以通过融合多种传感器系统,更加完善和准确地检测出未知对象的特性,从而提高所获取信息的可靠性。一般来说,通过多传感器融合过的信息都会具有互补性、冗余性、实时性以及低成本性。目前,人们通过不断的探索和研究,已经发明出了多种融合多传感器信息的方法,如小波变换、卡尔曼滤波、神经网络以及贝叶斯估计、Dempster-Shafer理论等。(2)导航与定位技术

机器人研究领域存在着很多重点和难点问题,而自主导航就是其中之一。因此,这也奠定了自主导航在机器人系统中的核心技术地位。在智能机器人的运动过程中,精确的导航尤为重要,具体来说,导航的任务有三点。

第一,全局定位。该定位的基础是机器人对环境的理解,当机器人在陌生环境中执行任务时,它会检测和识别环境中的具体实物,并将其当作自身的行动路标,或者作为一种参考系来完成自我精确定位,从而为正确完成任务的路径规划提供合理的素材。

第二,目标识别和障碍物检测。为提高机器人控制系统的稳定性,在机器人的行动过程中,要实时识别和检测障碍物或特定目标。

第三,安全保护。确保智能机器人在执行任务时不会受到外界障碍物和移动物体的伤害。

一个较先进的智能机器人,一般会有多种导航方式。根据环境因素和信号类型的不同,导航可以被分成三种类型,分别是基于地图的导航、基于创建地图的导航和无地图的导航。另外,导航硬件也能决定导航的方式,根据导航是否采用视觉传感器,可以将导航系统分为视觉导航、非视觉传感器组合导航两类。

摄像头是视觉导航不可或缺的重要传感器之一,它可以做到实时对环境进行探测和辨识。目前,视觉导航中包括了视觉信息的压缩和滤波、路面检测和障碍物检测、环境特定标志的识别、三维信息感知与处理等主要内容。而在非视觉传感器导航中,则需要用到多种传感器,包括力学传感器、雷达传感器、光电传感器等。具体过程是,通过探测和感知环境中的动态和静态信息来获得有用数据,及时调整机器人的位置、姿态、速度以及内部状态,以正确的工作顺序和操作内容来适应外部环境的变换,从而有效对机器人进行导航。

定位是导航的一部分,也是最重要的内容之一。在导航过程中,进行实时规避和全局规划时,都要求对机器人或障碍物的位置进行精确定位。而如何精准确定机器人或障碍物的当前位置,是科学家一直在研究的问题。目前,比较成熟的定位系统分为两种,分别是被动式传感器系统和主动式传感器系统。(3)路径规划技术

机器人研究领域的重要分支有很多,路径规划技术就是其中之一。路径规划的优化准则可以是一个,也可以是多个,这些准则包括工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等,该技术的研究目的在于找到一条正确完成任务的最优路径。路径规划的方法有两种,一是传统方法,如自由空间法、图搜索法、栅格解耦法、人工势场法等;二是智能方法,如遗传算法、模糊逻辑算法以及神经网络算法等。传统路径规划的方法多应用在全局规划当中,但这些方法并不完美,比如它们会在路径搜索效率和路径优化方面有所欠缺。而利用智能路径规划方法,可以大大提高机器人路径规划的避障精度以及规划速度,从而有效满足机器人实际应用的需要。目前,在路径规划研究领域,模糊算法、神经网络算法、遗传算法、Q学习算法及混合算法等得到了广泛的应用,并且取得了一定的研究成果。(4)智能控制

随着人工智能的发展,传统智能机器人控制理论存在的不足之处逐渐显现出来,比如无法精确解析建模的物理对象、无法解决信息不足的病态过程等。但经过近几年的发展,科学家们提出了更多的机器人智能控制系统,其中较为有名的有模糊控制、神经网络控制、智能技术融合控制等。近几年来,智能机器人的发展有目共睹,无论是在智能控制理论方面,还是在智能控制应用方面,都取得了巨大进展。比如科学家们发现并论证了模糊系统的逼近特性,还将这一经典理论真正应用到了机器人身上。模糊系统在智能机器人方面的应用越来越广泛,比如在建模、模糊补偿控制、机器人路径控制等方面都有很好的应用。

CMCA是一种在智能机器人神经网络控制领域很早就已经应用到的控制方法,它可以应用到自由臂的控制中,其明显的优势是实时性比较强。

智能控制方法不仅能极大地提高机器人的速度,还能极大地提高机器人的精度。然而,智能控制方法虽然有种种好处,但其本身也存在某些局限性。比如机器人的规则库如果很大的话,智能机器人在模糊控制中的计算和推理就会更慢;当规则库较小时,又会因为控制信息太少而影响控制精度。对于智能控制来说,抖振是一种不好的现象,因为它的存在会影响到控制的多个方面,但常用的经典智能控制方法,如模糊控制、变结构控制等,都会存在抖振现象。除此之外,在智能控制领域还会遇到各种困难和问题。比如在神经网络控制中,如何确定隐层数量和神经元数一直是科学家所面临的难题;再比如,局部极小值问题也是神经网络控制中的典型问题。(5)人机接口技术

智能机器人并不会向完全类人化的方向发展,更不会成为人的替代品。就目前的技术水平而言,完全用计算机来控制智能机器人存在很大的困难,特别是复杂的智能机器人、无法适应特殊环境的低级智能机器人。智能机器人系统以目前的技术并不能脱离人为控制,而通常的情况是,在进行智能机器人系统控制时,都会借助人机进行有效的协调。所以,人机接口技术越来越受到科学界的重视,关于人机接口技术的研究也越来越多,在智能机器人的研究中,人机接口技术成了亟待深入研究的重点课题。

人们之所以会如此重视对人机接口技术的研究,是因为人们渴望与计算机进行交流,从而实现人机互动。而要满足人类的这种需求,一方面需要控制智能机器人的计算机有一个完善的人机界面,另一方面需要计算机理解人的话语和文字,同时也要善于表达,甚至是不同语言间的表达。而对知识的表示方法的研究恰恰能满足计算机这些必备的功能,由此可以看出,对人机接口技术的研究不仅具有极大的应用前景,还具有深远的理论意义。随着计算机技术的发展,人们在人机接口技术领域取得了较大的突破,各种优秀的研究成果被广泛应用到实际生活当中,比如文字识别、语音合成、图像处理等都是人机接口技术比较成功的应用。

除此之外,人们对人机接口技术的研究还促进了其他多种技术的研究,比如交互技术、远程操作技术、监控技术以及通信技术等。人机接口装置是人机接口技术的组成部分之一,如今,它越来越受到科技龙头企业的重视,并逐渐成为了这些企业主要的生产对象之一。

智能机器人的关键性技术是研究智能机器人的基础,随着科学工作者对智能技术研究的不断深入,智能机器人将越来越智能,越来越符合人类发展的需求。在众多智能理论和关键技术的支撑下,未来智能机器人研究的方向将日益明朗。3.智力水平决定智能机器人的发展代别

高智能是人类进化的方向,同时也是现代智能机器人发展的方向。科学家们一直致力于智能思维的探究,试图通过一种全新的算法来改变机器人的机械思维,让智能机器人像人类那样独立思考,具有喜怒哀乐。如今,随着机器人技术的不断成熟,智能机器人的形式也越来越多样,根据机器人智能程度的不同,科学家们把智能机器人分成了许多种类,而这些种类也从侧面反映了智能机器人的发展方向。(1)工业机器人

工业机器人是智能机器人的起点,这类机器人比较“死板”,没有任何自主意识和判断过程,只是根据人们的规定,按照程序命令,按步骤完成工作。无论在特殊环境下,还是在普通环境下,这类机器人都不能根据外界环境的变化来调整自身的动作,它们更多的是体现自身的机械性能。只要人不改变程序,机器人就不会改变程序,更不会在行为动作上有所改变。所以,这样的机器人还不能称作智能机器人,但它却是智能机器人的基础。(2)初级智能机器人

与工业机器人不同,初级智能机器人已经拥有一些与人相似的特性。比如,它可以感知和识别物体,也可以对一件事情进行推理和判断。最重要的是,当外界环境发生变化时,它能根据所获得的外界数据以及自身的实际情况,在一定程度上自行修改计算机程序。换而言之,这类智能机器人可以根据外界环境变化,进行自我调整,从而应对突发状况。然而,这类机器人尚未达到拥有自我规划能力的程度。对于这种初级智能机器人,科学家们对它的研究已经日渐成熟,因此,它的实用水平也越来越高。(3)高级智能机器人

高级智能机器人一直是科学界所努力的方向。与初级智能机器人相比,高级智能机器人拥有更高的智力,这种更高的智力体现在它们的感觉更敏锐,它们的识别更准确,它们的推理更深入,它们的判断更正确。当外部环境发生变化时,高级智能机器人会根据所获得的外部信息,自动进行程序修改,从而应对不同的情况。高级智能机器人是初级智能机器人的强化版,但它们之间也有本质上的不同,比如初级智能机器人修改程序的原则是本身就有的,或者说是由机器人创造者通过机器人内部结构或原始程序规定的,但高级智能机器人则不然。因为高级智能机器人修改程序的原则是由机器人本身控制的,高级机器人根据从书上或从别人的话语中学习到的知识,或者根据相关经历总结出的经验来获取程序修改的原则。从这一点可以看出,高级智能机器人比初级智能机器人拥有更高的自主性,因此它也更智能。从本质上来说,初级智能机器人还是要依靠人为因素来执行工作和任务。而高级智能机器人已经拥有自动规划的能力,它会拥有和人相似的自主性。比如,累的时候,它们就会自动休眠为自己充电;在工作中遇到危险时,它们就会主动停下来;它们还会根据时间和天气来安排自己的工作等。因为这种特性,人们又将高级智能机器人称为“高级自律机器人”。

目前,人工智能在机器人上的应用已经取得了较大的成果,但很多控制论专家却认为,智能机器人还没有达到人工智能的极限水平。造成这一问题的原因有很多,一方面由于计算机技术水平有限,计算机的运算速度无法达到智能思维的速度;另一方面,感觉传感器的种类太少,一些特殊的感觉无法被捕捉。此外,人们缺少机器人智能程序的设计思想,因此,还没有程序可以使机器人的行为更加智能。这是因为,人类至今还没有破译自身的思维过程,哪怕是最简单的思维过程。人类对自身智能的认识十分有限,更不可能掌握思维的规律,去提升智能机器人思维的速度。所以,要想使机器人更加智能,人类首先要彻底弄明白自己的思维规律。

人类研究智能机器人的方向是使智能机器人在各种特殊的环境中都可以生活。针对这一目标,人类加强了对认识以及自我认识的研究,研究的成果有等级自适应系统学说等。在设计智能机器人时,要首先了解人类大脑如何控制身体,这也是该种设计的理论基础。从机械角度来说,人类身体的自由度高达200多个。当我们跳舞、唱歌、行走、游泳时,大脑每时每刻都要发号施令和处理信息吗?实际上,这个问题的答案是否定的,大脑并不会参与到人类运动的所有环节中,有些简单的动作还不需要用到大脑。大脑不会监督我们所有的运动部位,因为有些部位关系到的机制水平太低,远远达不到大脑管理的要求。例如,如果一个人用手去触摸火焰,他的手会迅速缩回来,在这个过程中,“把手缩回来”这个指令并不是大脑所发出的,因为在大脑意识到疼痛时,指令就已经被发出。

大脑的聪明之处在于它不会参与到所有的控制过程中,它只会合理高效地控制自主的意识过程。学习能力是大脑必备的能力之一,同时,它也是组织控制的主要原则。学习能力是一种对未知环境和变化的适应能力,它既是人类机体所固有的,也是机体的器官和功能所固有的,当一种问题要多次进行解决时,这种适应能力是不可替代的。因此,适应能力对人类乃至整个生物界都是极其重要的。而控制机器人就需要这种适应能力,要使智能机器人获得更高的智力,就要让机器人的组织机制模仿人的运动能力、学习能力以及适应能力。一般来说,建立机器人控制的等级需要从三个功能上进行合理分配,这种分配发生在智能机器人各个等级水平和子系统之间。第一是知觉功能分配,这种分配是机器人智能化的基础;第二是信息处理功能分配,这种分配是机器人智能化的关键;第三是控制功能分配,这种分配是机器人智能化的重点。

高级智能机器人具有大规模处理能力,这些能力要求机器人在处理和控制信息时坚持完全统一的算法,但这种算法往往是低效的。对于这种问题,科学家们创造出了等级自适应结构,该结构的好处在于可以极大地提高智能机器人的控制质量,使机器人能够做出高速的运动,从而提高自身的行动效率。另外,等级自适应结构还可以极大地降低不定性水平,使智能机器人的性能更加稳定。

高级智能机器人既需要充分发挥各个等级的作用,又需要发挥各个子系统的作用,因此,在这个过程中,就需要让智能机器人在核心上处理的信息尽量少。当机器人的核心算法能够各司其职,各尽其责,那么它本身的不定性就会大大降低,从而更加出色地完成任务。

总而言之,高智能是未来机器人的重要特征,也是科学家正在为之努力的方向。人们根据智力水平为机器人制定了不同的代别,从低到高依次为工业机器人、初级智能机器人、高级智能机器人。目前,人类的研究水平还只停留在初级智能机器人阶段,不过未来,人类会从生物思维控制的方法着手,利用各种先进的技术手段,最终实现机器人的高级智能化。4.智能机器人核心技术的进步

如果说科学技术是第一生产力,那么,智能机器人技术就是人类科技变革的推动力。如今,对人工智能的研究是科学技术发展的主要方向,而在人工智能领域,对智能机器人的探索和研究又是具体的内容。网络技术的发展带动了智能机器人的发展,现如今,智能机器人的身影已经渐渐出现在人类生活中。智能机器人可以和人互动交流,能帮助车辆定位和导航,并且由于机械技术的进步,它们变得越来越灵活,可以轻松躲开障碍物,甚至可以像导盲犬那样为盲人朋友指路。智能机器人变得越来越聪明,它们成为了我们日常生活的一部分,在一些方面甚至扮演着重要角色。比如,智能机器人已经应用到餐饮行业,它们能够担任餐厅服务员的角色,为顾客提供有趣的“机器人点餐服务”,而顾客在一饱口福的同时,也见证了科技进步为人类带来的新体验;再比如,智能机器人被应用到家政行业,它们像保姆一样,为人们打扫房间、洗衣做饭。2016年中央电视台春节联欢晚会上,智能机器人们跳起了令人欢欣的舞蹈,人们在领略新奇事物的同时,也不由得感叹科技的伟大进步。

智能机器人之所以拥有如此高的智能,是因为它们拥有类似于人脑的“大脑”,虽然这个“大脑”不具有生命细胞,但它具有和人类大脑类似的功能。我们常说的中央处理器就是这个“大脑”的专业称呼,利用这个“大脑”,智能机器人可以模拟人类的思考方式,甚至具备人类的一些基本能力,比如语言表达能力、思考推理能力、学习知识的能力以及制订计划方案的能力等。如今,智能机器人的发展还只停留在初期阶段,它们的智能水平还远远达不到人类智能的要求,但随着机器人主要技术的进步,智能机器人的发展前景将更加乐观,未来我们将会看到更加高级、更加聪明、更加符合人们要求的智能机器人。

智能机器人的发展一直是科学界广泛关注的焦点,对于现代技术而言,具体有哪些技术能够引领智能机器人的发展呢?下面我们进行具体阐述。(1)人工智能技术

人工智能技术是支撑智能机器人发展的最主要的技术之一,它所包含的研究内容和所涉及的学科非常之多。比如在研究内容方面,人工智能需要对语言识别和处理、图像识别和处理、定位导航、数据计算等方面进行深入研究。人工智能所涉及的学科既包括自然科学,又包括社会科学,除了计算机科学是智能机器人最基础的学科之外,智能机器人还包括语言学、哲学、心理学等。人工智能技术在智能机器人上的应用,体现了科学技术向智能化方向发展的实质,总体而言,这种发展的方向就是尽可能地模仿人类的思维方式和行为习惯,让智能机器人具备和人一样的能力—语言表达能力、思考推理能力、学习知识的能力以及制订计划方案的能力等。人工智能的发展,在很大程度上促进了智能机器人更好的应用,未来,它们将代替人类,做一些更加复杂的工作。(2)大数据技术

大数据技术是未来智能机器人必须依赖的技术,这种技术是实现机器人智能化的有力保证。大数据是信息发展的整体趋势,大数据技术对智能机器人来说是一个新的契机,它将成为一种新的动力,来促进智能机器人的发展。大数据是信息的集中化,也是技术的集中化,很多技术理论和重要信息都是通过大数据来传输和承载的。因此,智能机器人在其他技术领域的突破要依赖于大数据技术。所谓“大数据技术”,其实指的就是对大量数据的存储和分析。一般来说,大数据所存储和分析的数据,其数量都非常庞大,而且除了数量庞大之外,它们的种类也很多,几乎包含了人类知识的所有内容。然而这些信息随时都处于变化和更新之中,它们的价值密度极低,需要大数据技术对其进行更加细致的分类和统计,当人们要利用大数据技术时,就可以随时对这些信息进行检索分析以及挖掘利用。

知识储备是大数据的重点内容,利用良好的信息收集渠道获取更加庞大的数据信息源,对大数据技术来说是必不可少的重要环节。智能机器人无论是在智能信息运用方面,还是在智能控制方面,都需要大量信息和数据的支撑,而大数据技术恰恰可以完美地满足这一点。因此,在大数据知识库的帮助下,智能机器人将更加完善和丰满。以国际科技巨头谷歌为例,谷歌公司在研发智能机器人的过程中,最开始采用的数据都是根据链接数量和链接权重来检索的。之后,谷歌利用技术手段,增加了数据的内容和关键词,打造出更加完善的人工智能知识库。这个人工智能知识库的真正价值不在于检索关键词,而在于解释关键词,它不仅能储存海量的信息,而且在人们检索自己所需要的内容时,它可以真正理解关键词的含义,并根据这种含义来准确检索人们需要的具体内容。大数据技术的进步有利于智能机器人对语音或文字进行理解和分析,未来,也许我们无法说清自己需要什么,但智能机器人通过利用这种技术,可以根据我们说出的话或者输入的文字内容,理解并判断出我们的真正目的以及我们真正所需要的内容。(3)云计算技术

移动互联网和智能手机具有这样的关系:智能手机是移动互联网的客户端,而移动互联网是智能手机的神经中枢。同样,云计算与智能机器人之间也具有神经中枢和客户端的关系。未来,智能机器人的一切行动将由云计算来完成,这些行动既包括智能机器人对外界环境的感知,又包括智能机器人在执行任务时所执行的行为动作,还包括智能机器人理解事物、分析问题以及规划事务所做出的思考等。云计算技术极大地满足了智能机器人的资源需求,赋予了智能机器人更强的利用资源的能力。云计算具有极强的海量信息存储功能,这种功能从某种意义上来说,就是增加了机器人的记忆内存。智能机器人“脑”的存储量越大,它就越容易辨识更多的信息;而智能机器人的内存容量越大,它就越能接纳和吸收更多的信息数据。由此可见,云计算对智能机器人的记忆力有着决定性的影响。除此之外,如果让多个智能机器人共同完成一个任务,这些机器人就要学会互相理解和协作,而云计算则可以实现它们之间的信息资源共享。这样一来,智能机器人的信息存储成本将会大大降低,进而也可以促进智能机器人整体研发成本的降低。利用云计算技术,甚至可以在批量的智能机器人之间构建信息网络,让它们不再是单独的个体,而是成为一个拥有紧密联系的整体。强大的计算能力一直是现代计算机所追求的目标,而智能能计算机要进行拟人思维,也需要强大的计算能力,云计算就具备这种超级计算能力,可以极大地满足智能机器人庞大、迅速的计算要求。当智能计算机与云端相连接时,它就具备了整个云的计算能力,这种强大的计算能力将极大地提高机器人的分析能力、规划能力以及理解能力等。所以,未来智能机器人技术的发展将趋向于高端云领域。

高端技术是支撑智能机器人发展的关键要素。人工智能技术的发展,为智能机器人向更高智能领域的发展提供了保障。未来,智能机器人的智力将越来越接近人类,智能机器人将不再是人们所利用的工具,它们也会拥有“情感”,甚至可以成为人类的朋友;大数据技术的发展,为智能机器人向高知识化领域的发展奠定了基础,未来的智能机器人将成为一个个“知识渊博的人”,它们无所不通,无所不会,几乎可以解答人类的所有问题;云计算技术的发展,为智能机器人向超级计算领域的发展提供了理论算法,未来的智能机器人可以同时分析多种问题,从不同角度为人们提供高效的工作方案,同时,云计算还能将机器人的“集体思维”功效发挥得淋漓尽致,使未来的人类世界处于“头脑风暴”之中。5.六大趋势引领智能机器人的发展方向

发展智能机器人是21世纪的科技主题,在未来的100年中,智能机器人的智力水平将会发展到怎样的程度?智能机器人的发展能否引领新一次的科技革命?对于智能机器人替代人类工作,我们应抱以怎样的态度?这种种问题代表了我们对智能机器人未来的思考。未来,我们能否掌控智能越来越高的机器人,是很多科学家都在思考的问题,对这些问题的预测和探讨,可以使人类更加自信和从容地投入到智能机器人的研发之中,同时,也使人类做足了面对未来智能机器人巨大变革的心理准备。我们知道,在众多的科学技术中,最值得人类骄傲的技术便是人工智能技术,而最值得人类骄傲的产品就是智能机器人。目前,关于智能机器人的言论褒贬不一,有的人对它感到骄傲和满足,认为它是推动世界变革的利器;有的人厌恶它,惧怕它,认为它是扰乱道德和伦理秩序的恶因。智能机器人的发展时而处于高歌猛进之中,时而处于穷途末路之时,既让人关心,又使人焦心。

智能机器人的发展与进步,将使人类从高强度的劳动中解放出来,而智能机器人则会逐渐代替我们,为我们不辞劳苦地工作。同时,它们也会极大地延伸人类的思维,拓展人类的能力。有些人对智能机器人的发展抱以悲观态度,他们认为,高智能的机器人一旦被创造出来,就很有可能会引发人机战争。为了掠夺资源和掌握统治权,智能机器人不仅会奴役人类,甚至还会杀死人类。另一些人则表示,他们十分支持智能机器人的发展,对此他们抱以乐观的态度,并且,他们坚定地相信,人类可以通过对智能机器人的研发,使我们的生活越来越好。

然而,无论是悲观者也好,乐观者也罢,他们都不能改变智能机器人快速发展的事实。我们虽然无法确定智能机器人在未来是否能比人类聪明,但我们可以对智能机器人的发展趋势做一个提前的预测。(1)更聪明的智能机器人

随着人工智能技术的进步以及在机器人领域的广泛应用,机器人也变得越来越聪明。可以预测的是,未来机器人的智力将得到极大的提高,甚至可能达到相当于人的智力的程度。国际著名公司IBM一直致力于人工智能技术在机器人上的应用,其研发团队试图利用先进的计算机学习算法来训练机器人,以便让智能机器人无论在语言沟通、行为运动方面,还是在分析思考、规划方案方面都能得到较大的提升。另外,该公司的人工智能技术已经在机器人上进行了现实应用,其中最有名的机器人是销售助理机器人“胡椒”。机器学习算法是重要的人工智能技术之一,它在国际智能机器人领域得到了广泛的应用,利用这种先进的技术,机器人可以学习如何更好地导航和定位,以及如何与一些智能设备更好地结合等。(2)更自然的互动

未来的智能机器人将能与人更加自然地互动交流,在语言功能类机器算法的帮助下,未来机器人将拥有更加强大的语言功能。换而言之,它们能像人与人之间的交流一样,不仅能向人问好,还能根据人类的精神状态和表情变化,自由选择谈话内容,使人感到自己不是在与机器交流,而是在和朋友交流。微软的一名实验室主任认为,虚拟助手机器人将是未来智能机器人发展的趋势,因为虚拟助手机器人能够比人类助手更加科学合理地安排人们的行程,在智能算法的帮助下,它也能学会如何“圆滑”地与人交流。(3)更快的分析能力

未来的智能机器人将具备更快的分析能力,这种更快的分析能力依赖于一种更好的机器学习算法,而这种算法会提高数据分析的质量,同时也能加快数据分析的速度。然而,不管是质量上的提高,还是效率上的提高,都能给智能机器人领域带来深远的影响。例如,一名放射科的医生每天需要识别和分析大量的射线相片,但如果利用具有高级机器算法的智能机器人来识别和分析这些相片,将会大大提高医疗检测的质量和速度,从而使放射科医生节约出大量的时间用于治病。(4)更微妙的恐惧

在电影《终结者》中,人们看到了失控的智能机器人,同时,也领略了智能机器人给人类带来的危害和好处。我们很难想象,当智能机器人发展到与人类智力相当,甚至是超越人类智力的地步时,一旦失去控制,它们会给人类带来怎样的灾难。

2015年12月,国际著名企业家马斯克创立了人工智能公司OpenAI,该公司主要从事智能机器人的研究工作。对于智能机器人的未来,马斯克曾经抱以消极态度,他认为,未来的智能机器人很可能会像《终结者》中的“邪恶AI”一样,对人类的生存造成威胁。但是随着智能机器人技术的逐渐明朗,他的这种恐惧已经消退,因此,他在创建OpenAI时说:“(智能机器人)可能会带来一些糟糕的结果,而我们应该确保结果是好的,而不是坏的。”(5)更激烈的竞争

2015年11月,谷歌公司正式开始了对开源机器学习系统TensorFlow的研究工作,这是谷歌公司的第二代学习系统,比第一代机器学习系统的学习速度提高了两倍。同一年,Facebook也开始了智能计算机服务器的研究,该公司的研究项目名为Big Sur,服务器采用智能算法运行。由于人类在人工智能领域的不断突破,人工智能技术受到越来越多的科技企业的关注,人工智能在智能机器人上的应用也越来越成熟。人们通过多种人工智能技术的融合应用,将智能机器人打造得更加强大,而在商业领域,关于智能机器人的竞争也日益激烈。2015年之后,各种高科技研发团队争相进入人工智能研究领域,对于智能机器人的研究成为了该行业的热点。以谷歌、微软、Facebook为首的一批科技巨头纷纷加入到智能机器人的竞争之中,它们都想成为未来人工智能领域的领导者,都想制造出强大的、具有绝对垄断地位的高智能机器人。有关专家评论道:“这是一场天才之间的战争,这场战争只发生在人工智能领域,也只局限于智能机器人的研究之中。”(6)更强的学习能力

由于机械特性的局限,智能机器人在早期更多的是做一些重复性的工作。在众多人工智能技术的支撑下,一些先进的智能机器人已经在重复性工作上表现得令人满意,借助精确的操作,这些智能机器人甚至可以比人更出色地完成某些任务。然而,智能机器人的研究还只停留在初级阶段,人们所制造的智能机器人的智力水平仍然较低,并且一般都局限于精密制造领域。它们的工作模式也相对固定,而且很容易受到外部环境的限制,一旦外部环境发生变化,或者遇到一些不确定的情况,智能机器人就可能无法按照预期完成任务。未来,随着机器学习算法的不断进步,智能机器人可以学会在不同环境下进行工作,甚至当一些突发状况发生时,它们还能通过自己的“主观判断”,比预期更好地完成任务。

深度学习是一种新的机器学习算法,它采用了大型仿真神经网络。如果智能机器人采用这种算法,就可以拥有更加智能的学习能力,不仅能够理解图片、视频和语音的具体内容,还能在观看和收听过程中,辨别和抓取有用信息,甚至做出有效的推理判断。

智能机器人的发展不仅与人工智能技术的发展息息相关,它还会受到商业发展的影响。一般来说,很多先进的技术都是从商业领域中发展而来的,智能机器人也不例外,比如工业机器人在工厂中的应用。对未来智能机器人发展趋势的预测,有助于我们进一步理解智能机器人的现实情况。智能机器人的这六个发展趋势,结合了人类现在的发展水平,也符合人们对智能机器人的期望。第2章超级智能:揭示智能机器人思维的奥秘

智能机器人之所以被称为“智能”,是因为它具备了类似于人脑的思维模式。在智能机器人的研究和发展中,人们总是试图寻找一种技术,一种算法,一种学习方式,来使机器人变得更加“聪明”,让它们能认清我们的脸、听懂我们的话、与我们互动交流等等。虽然我们尚未完全弄明白人脑是如何思考的,但这并不能阻止我们想办法使智能机器人拥有人脑的部分功能。我们渴望人工智能向人脑智能的突破,希望机器人拥有人脑的思维图式;我们渴望一种非生物智慧能够在理解我们的同时,也理解我们的世界,希望机器人和我们一样,可以学习,可以思考判断,甚至可以产生感情。

对于这些美好的愿景,人们不禁要发问:智能机器人思维的奥秘是什么?是对自主学习能力的获得,是对情感思维价值功能的诠释,还是对人脑思维与机器人思维的区分?然而,无论是哪一种,我们都能从机器人思维中窥见人脑思维的影子。在不久的将来,也许我们将不再是思维的唯一拥有者,我们将在成长和发展的路上,与一个个智能机器人朋友牵手,共同实现美好的生活。1.人脑思维与智能机器人思维的区别

人们常常把智能机器人的智力与人类的智力相比较,在研究智能机器人时,人们也会尽力将机器人的智力程度向人脑智力程度靠拢。然而,机器终归是机器,无论我们如何努力,人脑和人工大脑总是存在着某些区别,而这些区别主要表现在人脑的思维与智能机器人的思维上。

那么,具体来说,机器人思维与人脑思维的差别在哪里呢?我们知道,人类每经历一件事情,都会在脑海中形成相应的记忆,这些记忆有短期记忆和长期记忆之分。而智能机器人也有“记忆”功能,不过这些记忆数据都是通过人为的方式存储在智能机器人的“大脑”中。如果不存在机器故障,智能机器人的记忆会永久保存下来,而人类的记忆会随着时间的推移变淡,甚至被遗忘。另外,机器人思维与人脑思维的差别还在于对已存储内容的组合与匹配。人类的记忆很好理解,当我们遇到某些事物时,我们会通过视觉、听觉、嗅觉、味觉等感觉方式对这些事物产生主观感觉,然后再利用大脑把这些感觉存储下来,当我们在现实中遇到相同或相似的事物时,就会通过相同的感觉实现记忆再现。也就是说,人脑会通过枚举的方式筛选大脑中的存储内容,并与外部感觉到的信息进行配对,一旦实现信息对应,人脑就可以进行确认和判断。

在这个过程中,人脑要做的是将记忆内容和现实内容进行量化和抽象,这也是最关键的一点。例如,我们认识一个人之后,首先会在大脑中把这个人的主要特征记忆下来,比如这个人的性别、年龄、体貌等。当我们再次遇到这个人时,我们的大脑就会将记忆中的这些特征与这个人的现实特征进行比较,并通过这些特征的重合程度,确认眼前的人是否是原先认识的那个人。

当前,智能机器人的智力水平还达不到自由而灵活地辨认出每一个动态人的程度,以现在的人工智能水平,智能机器人的智力还达不到量化每个人的主要特征的程度。从某种程度上来说,人也是一种“机器”,只不过是由血肉组成的拥有更高智慧的“机器”。但机器人的思维却无法完全达到人类思维的高度,人类不仅可以从外界学习知识,还能通过学习和吸收的知识来创造新的知识,这种创造力是智能机器人思维很难实现的。目前,智能机器人思维所能做到的是,通过深度学习神经网络系统来学习某些知识。虽然当前的科技手段还无法使智能机器人具有创造力,但并不是说智能机器人永远不能具备这一功能。

人们所创造的知识,总是建立在人类已有的知识之上,我们可以这样理解,创造的知识就是各种已有知识交叉而成的知识,比如生物学科和化学学科交叉产生了生物化学学科。假如人类的所有知识可以通过“云”形式存储在智能机器人的“大脑”中,那么,再利用一种类人的思维程序对这些知识进行整理和融合,就可能实现智能机器人的创造性思维。

对于人脑思维与智能机器人思维区别的问题,有人不禁会问:我们思考的本质是什么?它和环境有关系吗?我们为什么要进行思考?实际上,人们所有的思考都是对环境的认识。知识储备较少时,我们的思考方式也会较简单,这样一来,我们的思维就很难达到创造性思维的程度。

激发人类思考和创造的主要因素,是人们对环境的认识与储备知识的相互配对比较,枚举和配对比较已有的知识是人类思考的本质。我们思考的规则不同,思考的方向便会不同,规则往往决定于环境;我们学习和生活的环境不同,我们的经验和知识也会有很大差异,这种差异最直接的体现便是文化的不同和观念的不同。

人和智能机器人在思维上之所以不同,是因为人的思维具有多样性,而智能机器人的思维更多的是具有重复性。刚出生的人和没有任何存储内容的机器人在知识储备上没有什么区别,刚出生的人会因为生活环境的改变和境遇的不同,而对世界产生不同的认识,从而形成不同的思考方式。这就像出生在中国的孩子会中文,而出生在外国的孩子会英语一样,社会的大环境和个人生活的小环境都能对孩子的思考方式和行为意识产生影响。而如果把一个在中国出生的孩子送到外国去培养,那么这个孩子会说外语也就不是什么稀奇的事了。目前,人类所研究的智能机器人还只能停留在重复做一件或几件事的阶段上,也就是说智能机器人还不具有做多件事情的能力,而这种能力也体现在人脑思维和机器人思维的区别上。人类可以通过学习和思考做很多事情,甚至在一定的条件下,人类还可以发明和创造某些事物,这是至今智能机器人思维无法企及的。

人常处于变化之中,而智能机器人却常处于静止状态,这些特性也同样适用于人脑思维和机器人思维,机器人思维缺乏人类思维的灵活性。由于生理结构的变化,人的记忆会随着时间的推移而变淡,这就是人们常说的遗忘,这种自然遗忘也造就了人的主观能动性,人类在遗忘的过程中也会自主地学习某些知识。人的大脑虽然可以接近无限容量并且可以快速理解知识,但逃不过遗忘的命运;而在现有技术水平下,机器人的“大脑”虽然容量有限,无法快速理解存储的知识,但却很难“遗忘”。

由此可以看出,人脑的思考是对世界的认识,会对长期不用的信息进行自主删除;机器人的思考是“死记硬背”人类对世界的认识,不会随着时间的推移而自主删除信息。但人们通过更先进的深度学习神经网络和更先进的数学模拟算法,则可能使机器人和人脑一样,实现自主式思考。然而,一旦机器人学会了人脑式思考,一些意想不到的问题也可能会出现,比如机器人拥有自主意识后会不会违抗人类的命令,出现叛逆心理?机器人的情绪是否会像人类情绪一样,存在失控现象?如果机器人情绪失控,会怎样对待人类?当机器人比人还聪明时,会不会产生主宰人类的思想?这些问题是科学界人士不得不警惕和思考的问题。

目前,智能机器人思维与人脑思维还有很大的差距,科学家们预测,智能机器人要想像人类一样聪明,必须经历三个阶段,第一是大量存储人类已有的信息和知识,第二是复制已有信息和知识,第三是通过已有信息和知识进行选择和配对比较。如今,人们对机器人的研究还停留在第一阶段,随着机器人技术的快速发展和进步,人们相信机器人很快便会步入新的历史阶段。

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