未來(lái)科技發(fā)展趨勢：人工智能首當其沖

　　智能機器人作為一種包含相當多學(xué)科知識的技術(shù),幾乎是伴隨著(zhù)人工智能所產(chǎn)生的，我們從廣泛意義上理解所謂的智能機器人，它給人的最深刻的印象是一個(gè)獨特的進(jìn)行自我控制的“活物”。其實(shí)，這個(gè)自控“活物”的主要器官并沒(méi)有像真正的人那樣微妙而復雜，智能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(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)。

　　除具有感受器外，它還有效應器，作為作用于周?chē)h(huán)境的手段，這就是筋肉，或稱(chēng)自整步電動(dòng)機，它們使手、腳、長(cháng)鼻子、觸角等動(dòng)起來(lái)。智能機器人之所以叫智能機器人，這是因為它有相當發(fā)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(lián)系。最主要的是，這樣的計算機可以進(jìn)行按目的安排的動(dòng)作。通過(guò)計算機操作，智能機器人可以執行一些以前無(wú)法完成的命令，還可以在有害環(huán)境中代替人從事危險工作、上天下海、戰場(chǎng)作業(yè)等方面大顯身手。

　　智能機器人的未來(lái)發(fā)展

　　智能機器人的開(kāi)發(fā)研究取得了舉世矚目的成果。一些科學(xué)家認為，正如宇宙學(xué)上存在著(zhù)一個(gè)讓所有物理定律都失效的“奇點(diǎn)”一樣，信息技術(shù)也正朝著(zhù)“超人類(lèi)智能”的奇點(diǎn)邁進(jìn)。計算機科學(xué)家雷蒙德·庫茲韋爾相信，這個(gè)信息奇點(diǎn)即將到來(lái)，那時(shí)，人工智能將超越人腦，人類(lèi)的意義將徹底改變;那時(shí)人將“不人”，而是與機器融合，成為“超級人類(lèi)”。那么,未來(lái)智能機器人技術(shù)將如何發(fā)展呢?

　　(1)人工智能技術(shù)在機器人中的應用

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

　　由于這些困難,要把人工智能系統與傳統機器人控制器直接結合起來(lái)就很難建立實(shí)時(shí)性和適應性很好的系統，為了解決機器人的智能化,組成智能機器人系統,研究者們將面臨許多困難且需要做長(cháng)期努力。

　　(2)操作器

　　工業(yè)機器人手臂的設計制造已趨于成熟,因此在智能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能機器人高速、重載、高精度和輕質(zhì)的發(fā)展趨勢。目前,要讓機器人作業(yè)一個(gè)小時(shí),其軟件編制需要60個(gè)小時(shí),費時(shí)又費工。改善這種狀況,需要從軟件和硬件兩方面著(zhù)手，如多指多關(guān)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(dòng)作,受到研究者的青睞。由于它涉及到操作力學(xué)、結構學(xué)、基于傳感器的控制、傳感器融和等方面的問(wèn)題,研制的難度很大,因此到目前為止,還沒(méi)有一種成熟的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。

　　(3)移動(dòng)技術(shù)

　　移動(dòng)功能是智能機器人與工業(yè)機器人顯著(zhù)的區別之一。附加了移動(dòng)功能之后,機器人的作業(yè)范圍大幅度增加,從而使移動(dòng)機器人的概念也從陸地拓展到水下和空中。近幾年來(lái),在歐美國家的機器人研究計劃中,移動(dòng)技術(shù)占有重要的位置。另一個(gè)傾向則是移動(dòng)的運動(dòng)控制與視覺(jué)的結合日益密切。這種傾向在美國ALV項目中已初見(jiàn)端倪,最近則越過(guò)了靜態(tài)圖像識別的框框,進(jìn)入主動(dòng)視覺(jué)和主動(dòng)傳感的階段。顯然,智能機器人在非結構環(huán)境中自主移動(dòng)或在遙控條件下移動(dòng),視覺(jué)-傳感器-驅動(dòng)器的協(xié)調控制不可缺少。

　　(4)動(dòng)力源和驅動(dòng)器

　　智能機器人的機動(dòng)性要求動(dòng)力源輕、小、出力大。而現有的移動(dòng)機器人無(wú)一例外地拖著(zhù)“辮子”。智能機器人性能指標的改進(jìn)是無(wú)止境的,對驅動(dòng)器的要求也越來(lái)越高。什么是客觀(guān)的衡量標準呢?一個(gè)容易接受的辦法就是把它與人的體能加以比較。從這個(gè)角度來(lái)看,智能機器人驅動(dòng)技術(shù)目前差距還相當大，有待改進(jìn)。

　　(5)仿生機構

　　智能機器人的生命在創(chuàng )新,開(kāi)展仿生機構的研究,可以從生體機構、移動(dòng)模式、運動(dòng)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(fā)。目前,以驅體為構件的蛇形移動(dòng)機構、人工肌肉、象鼻柔性臂、人造關(guān)節、假肢、多肢體動(dòng)物的運動(dòng)協(xié)調等等受到人們的關(guān)注。仿生機構的自由度往往比較多,建立數學(xué)模型以及基于數學(xué)模型的控制比較復雜,借助傳感器獲取信息加以簡(jiǎn)化可能是一條出路。

　　智能機器人在當今社會(huì )變得越來(lái)越重要，越來(lái)越多的領(lǐng)域和崗位都需要智能機器人參與、這使得智能機器人的研究也越來(lái)越頻繁。雖然我們現在仍很難在生活中見(jiàn)到智能機器人的影子。但在不久的將來(lái)，隨著(zhù)智能機器人技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟。隨著(zhù)眾多科研人員的不懈努力，智能機器人必將走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。

　　人工智能先驅、未來(lái)學(xué)家雷·科茲威爾預言：到了2020年，我們將成功通過(guò)逆向工程制造出人腦。2030年末，計算機智能將趕上人類(lèi)。2045年，人工智能會(huì )掌管全球科技發(fā)展。至此之后，人工智能的摩爾定律被打破，科技將呈現爆炸式發(fā)展。人類(lèi)文明已經(jīng)被人工智能所掌握，2045年以后的科技發(fā)展，已經(jīng)無(wú)法被精確預測了。