走向21世紀的機器人

1、.走向21世紀的機器人王磊1997年的一場機器人大戰(zhàn)讓機器人“深藍”著實火了一把。隨著“深藍”一聲怒吼將世界冠軍卡斯帕羅夫斬于馬下，一些諸如“機器人只能能否超越人類智能”“機器人能是否會統(tǒng)治人類”的討論又一次在世界范圍內(nèi)展開，那么，機器人是否正的向人們想象中那樣奇特而神秘呢？機器人的大量出現(xiàn)在我們習慣的生活中掀起些波瀾嗎？ 機器人依次來源于捷克作家Karel Capel 1920年創(chuàng)作的幻想局羅薩姆的萬能機器人，捷克語是勞動的意思。雖然真正意義上的工業(yè)機器人的出現(xiàn)迄今不過40余年，但我們卻可以將機器人的歷史追溯到公元前3世紀。那時，我國西周的工匠就已制造出了會歌舞的偶人，堪稱人類記載最早的機器

2、人。諸葛亮制造的木牛流馬以及18世紀瑞士鐘表匠杰克父子制造的各種會書寫、繪畫、彈琴的偶人也設計哦早期先進的機器人。直到19世紀工業(yè)革命以后。1950年，美國的喬治迪菲發(fā)明了第一臺工業(yè)用機器人，從此拉開了機器人快速大戰(zhàn)的序幕。 從第一臺工業(yè)機器人問世到48年后的今天的技術得到了飛速發(fā)展。如今，機器人技術已成為一個學科跨度大、應用領域廣的新興交叉學科。機器人技術作為一種高新技術已廣泛應用于工業(yè)、電子工業(yè)及其他制造行業(yè)中，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加勞動效率、發(fā)展新泛應用于汽車工業(yè)、電子工業(yè)及其他制造行業(yè)中，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加勞動生產(chǎn)率、發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)以及在特種環(huán)境下從事人類難以完成的工作等方面均發(fā)揮了重大

3、作用，為人類的經(jīng)濟和社會生活創(chuàng)造了巨大的效益。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會和國際機器人聯(lián)合會的統(tǒng)計，1995年全世界的工業(yè)機器人數(shù)量約為65萬臺，童年世界機器人的銷售額達到了57億元。除傳統(tǒng)的工業(yè)機器人外，近年來空間機器人、水下機器人、管道機器人等的研究工作也取得了重大進展，并得到推廣應用；智能機器人更是在建筑、醫(yī)療、食品、娛樂、消防、農(nóng)業(yè)、等行業(yè)中受到青睞。機器人的使用密度也伴隨著機器人數(shù)量的增加不斷加大，作為世界頭號機器人生產(chǎn)國的日本，在1995年每萬名制造業(yè)人員中就擁有機器人210臺。機器人生產(chǎn)正以其迅猛的發(fā)展勢頭再世界工業(yè)的自動化中起到可越來越重要的作用。 我國對機器人技術的研究是自70年代

4、開始的。經(jīng)過20多年的努力，我國的機器人技術取得了可喜的發(fā)展。中科院沈陽自動化研究所、清華大學、國防大學、上海交通大學等一批科研院所和大專院校紛紛致力于機器人技術的研究、開發(fā)工作，研制出了多種用于焊接、裝配、搬運等的工業(yè)機器人以及水下、爬壁、管道等實用性機器人和用于防輻射、防化偵查、防爆排險的特種機器人。中科院沈陽自動化研究所繼利用自動開發(fā)的第一臺水下機器人“海人一號”和引進技術，在研制出RECONIV300米中型水下機器人，并在太平洋完成深海實驗，這標志著我國水下機器人的制造技術已經(jīng)到了國際水平。此外，我國在智能機器人的研究方面也有所發(fā)展，例如清華大學就在1994年成功研制出了“室外智能移動

5、機器人”迄今為止，機器人已由初期的可編程再現(xiàn)型機器人、有自適應能力的離線編程機器人，發(fā)展到今天的智能機器人。智能機器人是一種能夠部分模擬人腦活動，具有較強的自適應能力，能有效地適應環(huán)境變化，并具有自學習、自治、和容錯、糾錯功能的機器人。從一定意義上說。智能機器人卻是能取代人類部分腦力和體力活動。隨著整個現(xiàn)代科學技術的進步，機器人技術將迅速發(fā)展，智能機器人模擬人類大腦活動的能力也將越來越強?？墒菣C器人能與人類智能究竟存在什么區(qū)別呢？機器人智能真的有一天能達到甚至超過人類智能的水平嗎？ 相信人們已經(jīng)從大量的科幻小說和好萊塢打科幻電影中看到過許許多多的機器人，它們雖然外形不同、材料各異，但卻都具有與

6、人類一樣甚至是超人的智能。盡管我們的導演在電影中十分清晰地勾勒出了智能機器人的設計思路，使機器人看起來非常真實可信，但直到今天，絕大多數(shù)科技工作者仍然堅信機器人智能絕不可能在短期到達或超過人類智能，甚至永遠不能。“機器人會思考”“機器人有感情”等觀點被視為“天方夜譚”。這是因為，無論是什么機器人，都需要人類設計和制造，它的“聰明”與否直接 取決于人類賦予它的能力。簡單地說，機器人的“感覺”實際上來自安置在其體表的多種傳感器探測到的各種各樣的信息，而機器人的“思維”也不過就是把信息交匯融合，并結合所有記憶的知識程式化的推理得出結論后發(fā)出信號，執(zhí)行相應的動作。總的來說，機器人所具有的“智能”只有一

7、種非生命性的機械模仿，是人通過編程等手段賦予的。在人類對生命與思維的起源還處于在一個非常低的認識水平時，機器人智能的研究領域是不會出現(xiàn)令世界為之驚奇的質(zhì)變的。也許有人問，那么“深藍”呢？它戰(zhàn)勝卡帕羅夫有說明了什么呢？其實“深藍”甚至連一臺真正意義上的智能機器人都談不上，因為它幾乎沒有自適應、自學習等只能機器人必須具有的功能，它的獲勝出了國際象棋的變化相對其他棋類來說要少得多意外，不過是依靠其強大而且不會出錯的記憶能力和超乎想象的運算速度。由此而引發(fā)的機器人將統(tǒng)治人類的擔憂其實是大可不必的。 但是，關于機器人只能與人類智能的話題，在科學界始終存在著一些不同意見。尤其是近年來隨著生命科學的不斷發(fā)展

8、，一些科學家甚至提出要對“機器人”重新下定義，將可能出現(xiàn)的“克隆人”也劃歸在機器人的范圍之內(nèi)。這樣一來。機器人與人類之間在智力上的差異可能就不復存在了，此外，還有人認為，隨著人類從生命科學角度對自己進行的剖析與了解的不斷深入，對機器人技術必將帶來新的深遠的影響，機器人將在這種認識進步的過程中逐漸進化，機器人智能最終有可能達到人類智能具有的水平。 孰是孰非？科學的發(fā)展是難以預料的，但我們相信，實踐將會對此做出最權威的回答。機器人走向21世紀機器人技術是一門涉及機械、電子、自動控制、人工智能、運動學、生物力學、傳感器技術、信息處理、仿生學、神經(jīng)網(wǎng)絡、材料科學等許多學科領域的交叉學科。下個世紀這些學

9、科的發(fā)展都將極大地推動和機器人技術的前進。而作為21世紀主導科技信息科技與生命科技學的不斷進步，更會為機器人技術開辟廣闊二局開拓性的發(fā)展空間。我們不難想象，在21實際的機器人將會以更積極、更主動的姿態(tài)投身到人類的社會和經(jīng)濟生活中。機器人技術將成為決定一個國家現(xiàn)代化程度的重要標志。 在工業(yè)領域，機器人將一如既往的發(fā)揮其重要的作用。隨著智能機器人研制與引用的日益成熟，智能機器人極強的自適應性和人工智能，將是機器人實現(xiàn)柔性加工和先進制造成為可能，這大大增強了工業(yè)機器人的功能和應用范圍。因此，在下個世紀，工業(yè)智能機器人取代傳統(tǒng)的工業(yè)機器人，成為機器人產(chǎn)業(yè)的龍頭，將成為必然。在服務業(yè)領域，隨著下個世紀老

10、齡化社會的到來以及人們消費觀念的逐步轉變，智能機器人必將在服務行業(yè)上充當極為重要的角色。目前，各種服務用用智能機器人出了如護士助手、步行功能訓練機器人、導盲機器人東已走進了市場。21世紀的服務用智能機器人出了可以為家庭從境保護、賓館勤雜以及公交服務等。據(jù)專業(yè)人士估計，到2000年日本人男服務用的智能機器人的市場總需求將達到250億日元，2005年將達到1750億日元。 在娛樂業(yè)領域，機器人將以一種全新的形象出現(xiàn)。由于機器人具有極強的可塑性，使得它能完全按照消費者的消費心理和消費意愿懸著娛樂產(chǎn)品的形式和內(nèi)容。有機器人擔綱出演的文藝及體育形式必將成為下個世紀娛樂行業(yè)的一枝奇葩。 在科技研究再教育，精確、高效和永遠不知疲倦時機器人成為科學實驗和輔助教學的極佳助手。英國已成功地讓兩臺機器人參與測試人類基因中脫氧核糖核酸序列，并依靠它們建立DNA數(shù)據(jù)庫