未來科技發展趨勢：人工智慧首當其衝

2024-07-05 00:57:45 1

　　智慧機器人作為一種包含相當多學科知識的技術,幾乎是伴隨著人工智慧所產生的，我們從廣泛意義上理解所謂的智慧機器人，它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的「活物」。其實，這個自控「活物」的主要器官並沒有像真正的人那樣微妙而複雜，智慧機器人具備形形色色的內部信息傳感器和外部信息傳感器，聽覺、觸覺、嗅覺。

　　除具有感受器外，它還有效應器，作為作用於周圍環境的手段，這就是筋肉，或稱自整步電動機，它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。智慧機器人之所以叫智慧機器人，這是因為它有相當發達的「大腦」。在腦中起作用的是中央計算機，這種計算機跟操作它的人有直接的聯繫。最主要的是，這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。通過計算機操作，智慧機器人可以執行一些以前無法完成的命令，還可以在有害環境中代替人從事危險工作、上天下海、戰場作業等方面大顯身手。

　　智慧機器人的未來發展

　　智慧機器人的開發研究取得了舉世矚目的成果。一些科學家認為，正如宇宙學上存在著一個讓所有物理定律都失效的「奇點」一樣，信息技術也正朝著「超人類智能」的奇點邁進。計算機科學家雷蒙德·庫茲韋爾相信，這個信息奇點即將到來，那時，人工智慧將超越人腦，人類的意義將徹底改變;那時人將「不人」，而是與機器融合，成為「超級人類」。那麼,未來智慧機器人技術將如何發展呢?

　　(1)人工智慧技術在機器人中的應用

　　一般的工業機器人的控制器,本質是一個數值計算系統。如若把人工智慧系統(如專家系統)直接加到機器人控制器的頂層,能否得到一個很好的智能控制器?其實並不那麼容易。因為符號處理與數值計算,在知識表示的抽象層次以及時間尺度上的重大差距,把兩個系統直接結合起來,相互之間將存在通信和交互的問題,這就是組織智能控制系統的困難所在。

　　由於這些困難,要把人工智慧系統與傳統機器人控制器直接結合起來就很難建立實時性和適應性很好的系統，為了解決機器人的智能化,組成智慧機器人系統,研究者們將面臨許多困難且需要做長期努力。

　　(2)操作器

　　工業機器人手臂的設計製造已趨於成熟,因此在智慧機器人操作器方面的研究,人們的興趣主要集中在各種具有柔性和靈巧性的手爪和手臂上。機器人手臂結構要適應智慧機器人高速、重載、高精度和輕質的發展趨勢。目前,要讓機器人作業一個小時,其軟體編制需要60個小時,費時又費工。改善這種狀況,需要從軟體和硬體兩方面著手，如多指多關節靈巧手是一種模擬人的通用手,它能比較逼真地記錄和再現人手的熟練動作,受到研究者的青睞。由於它涉及到操作力學、結構學、基於傳感器的控制、傳感器融和等方面的問題,研製的難度很大,因此到目前為止,還沒有一種成熟的產品投放市場。

　　(3)移動技術

　　移動功能是智慧機器人與工業機器人顯著的區別之一。附加了移動功能之後,機器人的作業範圍大幅度增加,從而使移動機器人的概念也從陸地拓展到水下和空中。近幾年來,在歐美國家的機器人研究計劃中,移動技術佔有重要的位置。另一個傾向則是移動的運動控制與視覺的結合日益密切。這種傾向在美國ALV項目中已初見端倪,最近則越過了靜態圖像識別的框框,進入主動視覺和主動傳感的階段。顯然,智慧機器人在非結構環境中自主移動或在遙控條件下移動,視覺-傳感器-驅動器的協調控制不可缺少。

　　(4)動力源和驅動器

　　智慧機器人的機動性要求動力源輕、小、出力大。而現有的移動機器人無一例外地拖著「辮子」。智慧機器人性能指標的改進是無止境的,對驅動器的要求也越來越高。什麼是客觀的衡量標準呢?一個容易接受的辦法就是把它與人的體能加以比較。從這個角度來看,智慧機器人驅動技術目前差距還相當大，有待改進。

　　(5)仿生機構

　　智慧機器人的生命在創新,開展仿生機構的研究,可以從生體機構、移動模式、運動機理、能量分配、信息處理與綜合,以及感知和認知等方面多層次得到啟發。目前,以驅體為構件的蛇形移動機構、人工肌肉、象鼻柔性臂、人造關節、假肢、多肢體動物的運動協調等等受到人們的關注。仿生機構的自由度往往比較多,建立數學模型以及基於數學模型的控制比較複雜,藉助傳感器獲取信息加以簡化可能是一條出路。

　　智慧機器人在當今社會變得越來越重要，越來越多的領域和崗位都需要智慧機器人參與、這使得智慧機器人的研究也越來越頻繁。雖然我們現在仍很難在生活中見到智慧機器人的影子。但在不久的將來，隨著智慧機器人技術的不斷發展和成熟。隨著眾多科研人員的不懈努力，智慧機器人必將走進千家萬戶。

　　人工智慧先驅、未來學家雷·科茲威爾預言：到了2020年，我們將成功通過逆向工程製造出人腦。2030年末，計算機智能將趕上人類。2045年，人工智慧會掌管全球科技發展。至此之後，人工智慧的摩爾定律被打破，科技將呈現爆炸式發展。人類文明已經被人工智慧所掌握，2045年以後的科技發展，已經無法被精確預測了。