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人工智能有關(guān)的論文(2)

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  人工智能有關(guān)的論文篇二

  未來生活的智能機(jī)器人

  摘要:本文介紹了智能機(jī)器人的特點(diǎn)及應(yīng)用。

  關(guān)鍵詞:智能機(jī)器人;人形迷思;傳感;監(jiān)控

  不久前,日本本田公司(Honda)知名的ASIMO人型機(jī)器人上臺擔(dān)任指揮,帶領(lǐng)底特律交響樂團(tuán)演出百老匯音樂劇“夢幻騎士”中的名曲《The Impossible Dream》,全場演出樂手與觀眾皆報以熱烈掌聲。而麻省理工學(xué)院(MIT)機(jī)械腳實驗室研究員赫爾的下半身看起來就像機(jī)器人,他是一位雙腿截肢的殘障人士,正研究如何以金屬桿取代骨頭、用精密的計算機(jī)電路板代替腿部肌肉功能,研發(fā)出以人造肌肉驅(qū)動的假肢。

  自1970年產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人大量運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn),如汽/機(jī)車、機(jī)械、半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)之后,近年來隨著市場需求與應(yīng)用趨向多元化,再加上過去十年來人工智能與傳感技術(shù)等的進(jìn)展,驅(qū)動了智能機(jī)器人時代的來臨,機(jī)器人與我們的生活,甚至身體也更加密不可分。

  服務(wù)用智能機(jī)器人為產(chǎn)業(yè)推手

  國際機(jī)器人協(xié)會(IFR)與聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(UNECE)調(diào)查分析指出,2003到2006年累計機(jī)器人需求達(dá)220萬臺,有三萬種的應(yīng)用產(chǎn)品出現(xiàn);自2004至2007年間服務(wù)用智能機(jī)器人之產(chǎn)量將成長為670萬臺,在機(jī)械控制技術(shù)漸趨成熟的情況下,家務(wù)用機(jī)器人躍升成為主流,占總產(chǎn)量之61.83%,居于第二位的教育娛樂用機(jī)器人占37.25%,從2012到2020年,機(jī)器人市場總值保守估計可望達(dá)到800N2500億美元之間,主要成長的領(lǐng)域?qū)⑹欠枪I(yè)領(lǐng)域――尤其是玩具、交通、健康和老年人護(hù)理等服務(wù)用智能機(jī)器人,與個人/家用服務(wù)機(jī)器人;而“機(jī)器人”這個概念,也從模擬人的行為或形體,擴(kuò)展成能學(xué)習(xí)并以自動化方式取代某些人類行為的裝置。

  服務(wù)用智能機(jī)器人具備有多重傳感系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、警報通知及多媒體導(dǎo)覽等功能。根據(jù)國際機(jī)器人協(xié)會所訂分類標(biāo)準(zhǔn),服務(wù)用智能機(jī)器人可依照使用目的區(qū)分為19大類,其中最被看好的機(jī)器人應(yīng)用為醫(yī)療、居家服務(wù)以及娛樂等應(yīng)用。

  目前市場上醫(yī)療用機(jī)器人,仍是以操控式機(jī)械手臂加上顯微影像顯示系統(tǒng)所結(jié)合操作、共同使用之手術(shù)型機(jī)器人為主。目前最新的是由美國IS(Intuitive Surgical)公司所制造的機(jī)器人內(nèi)窺鏡手術(shù)裝置“達(dá)芬奇系統(tǒng)”。優(yōu)點(diǎn)在于可大幅降低手術(shù)過程中的感染問題,并進(jìn)入一般醫(yī)師手部所無法伸入之器官組織;此外,配合視頻傳輸與影像顯示技術(shù)的進(jìn)步,可望能進(jìn)一步實現(xiàn)遠(yuǎn)距手術(shù)。醫(yī)療用機(jī)器人的進(jìn)階應(yīng)用之一則朝向讓機(jī)器人成為人體一部分――人機(jī)――體的方向邁進(jìn)。譬如正在發(fā)展中的人工心臟、視網(wǎng)膜、能接收神經(jīng)信號的智能型假肢等,讓身體因受傷或生病而出現(xiàn)功能缺陷的人,可以有更多替換或矯正的選擇。此外,康復(fù)與看護(hù)機(jī)器人的需求也隨著人力不足的問題而增加。

  居家服務(wù)機(jī)器人為目前推展最順利的機(jī)器人產(chǎn)品之一。全球吸塵器每年需求量為6000萬臺,預(yù)估智能型吸塵器機(jī)器人將占總銷售量的1.6%?,F(xiàn)階段獨(dú)占鰲頭的美國機(jī)器人大廠iRobot長期以來與美國國防部及太空總署合作,看好人們對生活質(zhì)量和健康的要求,便從軍事用途機(jī)器人跨足居家服務(wù)機(jī)器人,更與Clorox共同研發(fā)Roomba的進(jìn)階機(jī)種Scooba――除了吸塵功能外,還具有拖地功能。去年9月iRobot在紐約舉辦數(shù)字生活展上又推出了兩款新機(jī)種,一款是可在雨天進(jìn)行戶外打掃的機(jī)器人iRobot Looi;另一款則是可通過鏡頭與麥克風(fēng)進(jìn)行遠(yuǎn)程溝通的iRobot ConnectR,讓使用者可對家中環(huán)境進(jìn)行互動監(jiān)控。雖然iRobot尚未發(fā)展出多功能的整合型管家機(jī)器人,但足可看其出布局居家服務(wù)機(jī)器人的野心。

  在娛樂機(jī)器人部分可發(fā)揮的空間就更多了。從Sony推出的寵物狗愛寶Aibo,到近期具有情緒表達(dá)能力的機(jī)器恐龍Pleo,今年暑假燃起新旋風(fēng)的則是Wall-E。這是由迪斯尼動畫消費(fèi)者產(chǎn)品部門(Disney Consumer Products)準(zhǔn)備推出的一系列與最新動畫片WalI-E相關(guān)的機(jī)器人產(chǎn)品。“Wall-E終極機(jī)器人”有十個馬達(dá)可讓它自由運(yùn)動,還可跟著人的聲音行走、自動繞開障礙物,并感測人員進(jìn)出房間,最討喜的部分是它啟動后會說話并隨著音樂跳舞,插入iPod或其它的MP3播放器,就會變身成i-Dog或i-Cy動感音樂裝置。

  種類繁多的智能機(jī)器人產(chǎn)品創(chuàng)造了高產(chǎn)值,也為背后關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了新商機(jī)。譬如精密機(jī)械、零/器件及ICT產(chǎn)業(yè),包括網(wǎng)卡、主機(jī)板、控制芯片、軟件、馬達(dá)、電池等相關(guān)零組件等,高附加價值的特性,也造就了多樣化、且大量的市場需求。

  打破“人形迷思”,機(jī)器人發(fā)展無限廣

  當(dāng)機(jī)器人與人類生活接觸更多時,我們可以發(fā)現(xiàn)機(jī)器人已漸漸擺脫冰冷的機(jī)械外觀,研究人員也正設(shè)法讓機(jī)器人具有人類般的感知能力,如視覺、聽覺、觸覺甚至情緒傳感,并能有相對應(yīng)的回應(yīng)等。除了人形機(jī)器人,機(jī)器人的型態(tài)還開始因應(yīng)其不同的需求,出現(xiàn)更多可能性。一旦打破“人形迷思”,機(jī)器人的發(fā)展方向更將無限廣闊。

  除了前述服務(wù)性應(yīng)用領(lǐng)域,智能機(jī)器人未來還能朝模仿生物的形態(tài)與功能的“仿生學(xué)”方向發(fā)展。譬如,美國國防先進(jìn)研究計劃局贊助“航空環(huán)境公司”研究“黑寡婦”機(jī)器人,希望利用15公分長、仿真蜘蛛造型的小型飛行器偵測到衛(wèi)星也無法拍攝到的細(xì)節(jié);伯克利大學(xué)也正在研究灰塵般大小的微形機(jī)器人,只要散布在空氣中就能讓一個個微小感應(yīng)器串聯(lián)成網(wǎng)絡(luò);黏在指尖上,不用鍵盤就可直接操作計算機(jī);撒在冰箱內(nèi)就能監(jiān)控食物的新鮮程度的“智能型灰塵”。今年八月,英國科學(xué)家更發(fā)表了第一款可由腦組織控制、并以神經(jīng)元為動力的機(jī)器人“MeetGordon”。這種機(jī)器人可以植入腦中,協(xié)助理解更多腦部功能。

  已成為世界制造中心的中國,目前對于產(chǎn)業(yè)機(jī)器人及機(jī)器人自動化成套裝備需求較為強(qiáng)勁,相關(guān)研究與基礎(chǔ)零組件也獲得國家科技發(fā)展規(guī)劃較多支持。但隨著智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速,中國可藉由工具機(jī)械發(fā)展累積的技術(shù)能力,涉足適用于嚴(yán)苛工作環(huán)境下之機(jī)器人,同時通過半導(dǎo)體元器件與相關(guān)設(shè)備的國產(chǎn)化,提高國內(nèi)機(jī)器人的技術(shù)。展望未來,機(jī)器人將不只是勞工、手術(shù)助理、指揮家、清潔人員和寵物,只要我們的想象力源源不絕,智能機(jī)器人也將為我們的生活帶來無限的驚喜。

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