人工智能動(dòng)物

1、人工智能動(dòng)物-人工智能和動(dòng)物智能的整合馬原野 中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所靈長(zhǎng)類認(rèn)知神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院腦智研究中心利用動(dòng)物來替代人類進(jìn)行艱苦的工作，甚至人力所不能及的工作，已經(jīng)有近萬年的歷史了。在這近萬年的歷史里，產(chǎn)生了戰(zhàn)馬，耕牛，信鴿和狩獵，看家犬等執(zhí)行特殊任務(wù)的動(dòng)物。但由于這些動(dòng)物所執(zhí)行的任務(wù)較為單一，智力含量較為低下，因此當(dāng)現(xiàn)代自動(dòng)控制理論和工程一出現(xiàn)時(shí)，人們就設(shè)想制造無所不能的機(jī)器人來替代這類動(dòng)物，為人類服務(wù)。但近半個(gè)世紀(jì)的實(shí)踐使人們意識(shí)到這個(gè)設(shè)想過于浪漫，畢竟最聰明的機(jī)器人，除了其高昂的身價(jià)外，在很多地方還是難于和一個(gè)小小的老鼠相匹敵。新世紀(jì)開始后不久，一篇擱置了很久，但最終發(fā)

2、表在“自然”雜志上的文章打開了人們的思路，我們看到了動(dòng)物的腦是可以和電腦結(jié)合在一起，按人類的意志來控制動(dòng)物行為的。這樣，在新的世紀(jì)里，有可能出現(xiàn)一種這樣的產(chǎn)物，它是生物機(jī)體和電子電路結(jié)合的產(chǎn)物，我們可以稱呼它為“人工智能動(dòng)物”。從自然雜志的文章看，研究者是通過腦刺激來控制動(dòng)物的行為，要“制造”這樣一個(gè)“人工智能動(dòng)物”，它需要復(fù)雜的腦外科手術(shù)和昂貴的設(shè)備，且僅局限于實(shí)驗(yàn)室研究。但仔細(xì)分析表明，在個(gè)體較大的動(dòng)物，其實(shí)這種直接的腦刺激是不必要，也不可取的。利用動(dòng)物的感受器來作為一個(gè)動(dòng)物和機(jī)器的通訊界面，利用巴普洛夫的操作式條件反射理論完全可能達(dá)到控制的目的。如將計(jì)算機(jī)的指令變成動(dòng)物可以接受的信息模式

3、，比如聲音信號(hào)，顏色，圖形信號(hào)。經(jīng)過訓(xùn)練的動(dòng)物可以根據(jù)這些信號(hào)執(zhí)行一些簡(jiǎn)單的指令，而一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)作可由一系列簡(jiǎn)單的動(dòng)作來完成。比如動(dòng)物只要聽懂“朝前走”，“向左轉(zhuǎn)”，“向右轉(zhuǎn)”，這三個(gè)指令，就可控制動(dòng)物走向某一個(gè)目標(biāo)地。一旦動(dòng)物做對(duì)了，可以給一定食物獎(jiǎng)勵(lì)。這種人工智能動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)是什么呢？要清楚這一點(diǎn)，我們先看看現(xiàn)代機(jī)器人的缺點(diǎn)，首先對(duì)一個(gè)特定的機(jī)器人，它的功能是限定的，能爬坡上樓的機(jī)器人并不見得能在平地上很好行走。機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作都要靠指令來完成，而對(duì)一個(gè)動(dòng)物來說，它具有很多行為子程序，這些子程序在必要的時(shí)候就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，比如動(dòng)物看見小水溝就會(huì)一躍而過，動(dòng)物行走總是選最近的途徑，而這些要機(jī)器

4、人來執(zhí)行就很困難了。基于這些原因，一個(gè)適用的機(jī)器人價(jià)格往往是十分昂貴的，難用于普通場(chǎng)合?，F(xiàn)在我們實(shí)驗(yàn)室正試圖用動(dòng)物（比如獼猴，貓狗）的立體聽覺和計(jì)算機(jī)構(gòu)成一個(gè)動(dòng)物腦和電腦交互通訊的控制系統(tǒng)，加之遙測(cè)，遙控技術(shù)，可以遠(yuǎn)距離控制動(dòng)物的行為，使之成為一個(gè)廉價(jià)的，可以自由活動(dòng)的，但又是嚴(yán)格受控的載體。這種載體在實(shí)踐中具有很大作用，比如利用這樣的載體和安裝在其上的傳感器，比如攝像機(jī)，我們可以接近人類不能親自到達(dá)的場(chǎng)所，比如探雷，偵察，到地震廢墟中，到倒塌的礦洞里尋找存活人員，到車子底盤下尋找毒品，爆炸物。從高樓窗戶近距離觀察劫持人質(zhì)的歹徒等等。換上其它傳感器和用其它動(dòng)物，我們還可開發(fā)其它用途。目前，中國(guó)

5、科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所靈長(zhǎng)類認(rèn)知神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行這方面的探索，預(yù)計(jì)在不久的未來會(huì)有這類“人工智能動(dòng)物”出現(xiàn)。圖為 我們的“人工智能猴”的示意圖上面這個(gè)例子是將動(dòng)物作為一個(gè)“執(zhí)行器”，按照電腦的指令來完成某些任務(wù)。同直接電刺激動(dòng)物腦來完成“控制”的過程不同，我們的新意在于將巴普洛夫的古老條件反射當(dāng)成新的動(dòng)物腦機(jī)器腦的通訊界面。當(dāng)然做個(gè)“執(zhí)行器”并不是人工智能動(dòng)物唯一目的，它還可以是個(gè)“感受器”。我們都知道，迄今為止，人工智能機(jī)器在感知，認(rèn)知能力上也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法同生物相比的。我們的眼睛可以用很有限的信息，比如一個(gè)人走路的姿勢(shì)，很容易地辨別某個(gè)人是“誰”，而機(jī)器辨別就很困難。在動(dòng)物中，動(dòng)物的聽覺，嗅覺，無論在靈敏度還是在分辨力上，人工傳感器都是無法匹敵的。人工智能動(dòng)物可以成為一個(gè)復(fù)雜智能系統(tǒng)的探測(cè)器，比如狗在嗅到“靶氣味”后，可以將信息傳給人工智能系統(tǒng)，由人工智能系統(tǒng)做出一系列的反應(yīng)。同一個(gè)人工智能動(dòng)物可以同時(shí)具有執(zhí)行器和探測(cè)器的功能，當(dāng)然在感受器和執(zhí)行器之間一定有人工智能系統(tǒng)介入。也正是這一點(diǎn)，區(qū)別了自然動(dòng)物智能和人工動(dòng)物智能。統(tǒng)觀人類文明演化的進(jìn)程，最早的人力車變成了汽車