機器人與網絡技術課件

互聯網時代機器人面臨的機遇與挑戰(zhàn)機器人與網絡技術互聯網提供了“無處不在”的服務

當今網絡可提供4A服務Anytime,Anywhere,Anyperson,Anything

任何形式與內容的信息（數據）服務

聲、圖、文、視頻，…

衣、食、住、行、娛樂，…

不能提供“物理”服務

為機器人發(fā)展提供了機遇機器人與網絡技術機器人發(fā)展面臨的機遇機器人互聯網時代自動化的

“最后一公里”！機器人與網絡技術一、機器人進入千家萬戶機器人如何進入千家萬戶？1、機器人通用化之路-PC機模式（東方-日本思路）2、機器人多樣化之路

（西方-美國思路）機器人與網絡技術PC機如何進入千家萬戶？計算機如何進入千家萬戶？

微軟“維納斯”計劃的啟示

PC3

的思路

這是一條什么路線？

通用化，多功能：通信+計算機+控制+=機器人與網絡技術PC3從PC—PC+—PC3(個人計算PersonalComputer

個人通訊PersonalCommunication

個人控制PersonalControl)通用性與多功能化iPhone,iPad,iCloud++機器人與網絡技術iPhoneiPadiCloud機器人與網絡技術移動計算機器人與網絡技術機器人走通用化之路面臨的挑戰(zhàn)（1）機器人通用化之路第一臺工業(yè)機器人Unimaterobot–UniversalAutomation(Unimation公司）可編程的（擬人）多關節(jié)的臂——通用性（Universal）1954年G.Devol發(fā)明，1960年售給GM，2005年PopularMechanics雜志選為近50年50大發(fā)明之一機器人與網絡技術工業(yè)機器人產業(yè)

多用途：裝配、焊接、噴漆、堆放等2011年全球年產13.41萬臺，年均增長速度4.1%

在有限的工業(yè)生產領域二、服務機器人-專用化之路

特殊環(huán)境下作業(yè)的機器人：反恐防暴、搶險

救災等

服務于人的機器人：醫(yī)療康復、家政服務、

教育娛樂機器人與網絡技術硬件通用化之路

可組裝

變結構

多功能機器人與網絡技術可組裝模塊化機器人機器人與網絡技術機器人與網絡技術軟件通用化之路將服務機器人變?yōu)闄C器人服務1975年微軟誕生：軟硬件分離-軟件成為產品1998年谷歌誕生：軟件由產品變?yōu)榉誂ltair8800

+BillGates=MicrosoftInternet+LPage,SBrin=Google機器人與網絡技術機器人操作系統(tǒng)

-RobotOperatingSystem（ROS）MIT,Stanford,TechnicalUniversityofMunich谷歌于2011年5月10日GoogleI/Odeveloperconference:AndroidOpenAccessoryDevelopmentKit（機器人開放開發(fā)平臺）機器人與網絡技術2.機器人多樣化之路

機器人嵌入千萬設備

機器人滲入千百領域機器人與網絡技術機器人嵌入千萬設備

-設備的智能化

變吸塵器為清掃機器人

變普通椅子為智能輪椅

變打印機為觸摸式智能打印

裝備

變PC機為觸摸式智能PC

（iPad）！它們都是機器人化的智能裝備

機器人與網絡技術垃圾箱任何變?yōu)椤皺C器人”？設備的信息化、自動化、

智能化利用機器人的“思想”與技術垃圾箱的智能化機器人嵌入千萬設備Thankyou機器人與網絡技術打氣機器人機器人與網絡技術洗衣店（德國漢堡）機器人與網絡技術智慧（Smart）洗衣間機器人與網絡技術智慧廚房機器人與網絡技術智慧家居（SmartHome）機器人與網絡技術智慧教室機器人與網絡技術機器人的定義自由百科全書Arobotisamechanicalorvirtualintelligentagentthatcanperformtasksautomaticallyorwithguidance.機器人與網絡技術形形色色機器人機器人與網絡技術機器人滲入千百領域機器人與網絡技術二、機器人的智能化之路人工智能的發(fā)展現狀與機器人智能化的困難傳統(tǒng)人工智能：

基于知識的符號處理方法（如專家系統(tǒng)）

優(yōu)點：類似于人類方法-智能方法

缺點：可使用范圍有限：規(guī)劃、推理、診斷

等某些高級智能行為，

不適于感知、動作等的智能行為機器人與網絡技術Detector（檢測子）Semanticallymeaningfulfeatures:Boundary,shape,..ThereisnoclearboundaryamongpartsSegmentationProblemDescriptor（描述子）StructuraluncertaintyK.S.Fu,Syntacticpatternrecognition,NewYork:Prentice-Hall,1974.D.Marr,Vision,NewYork:Freeman,1982句法分析SyntacticAnalysis機器人與網絡技術傳統(tǒng)信息處理傳統(tǒng)信息處理

基于數據的數學處理方法-數據驅動互聯網的出現大大推動數據驅動法的發(fā)展

傳統(tǒng)信息處理存在的問題

與人類方法不同-非智能方法

與數據相關，推廣能力差

機器人與網絡技術向人類大腦學習機器人與網絡技術HMAX-sum+max機器人與網絡技術Top-downfeedbackTop-downfeedback

LocalconnectionData-drivenV1V2…ITHigh-levelKnowledge-driven大腦視覺處理過程機器人與網絡技術基本結論DataDriven+KnowledgeDriven(Feedback)HierarchicalStructureCombinationalRepresentation-DistributedRepresentationNetworkComputing機器人與網絡技術組合（分布）表示FeaturebasedCombinationalRepresentationshapecolorpositionleftright機器人與網絡技術人工智能的未來StatisticalInferenceoverAnAbstractStructuredDeclarativeKnowledgeRepresentation[1]TheprobabilisticapproachtoArtificialIntelligence[2][1]HowtoGrowaMind:Science11march2011:vol.331,no.6022,pp1279-1285[2]JudeaPearl:2011winnerofACMTuringaward機器人與網絡技術機器人的環(huán)境感知與行為規(guī)劃機器人與網絡技術

Region-adaptiveGridPartitionI-dataxi-imagepositionz-state(feature)g(zi,zj)-theprobabilisticregion-basedconstraints(co-occurrence)機器人與網絡技術ThePeobabilisticGraphicalModelsGenerativemodelDiscriminativemodel2D-HiddenMarkovmodel(HMM)MarkovRandomField(MRF)ConditionalRandomField(CRF)機器人與網絡技術ExperimentalSetting4002Corelimages(384256or256384)11basic(region)conceptsFeatures:colormoment+wavelet5models:2withoutstructuralknowledge(GMM,SVM)3withstructuralknowledge(HMM*,RMF*,CRF*)機器人與網絡技術TheCategoriesofImageRegionAnnotations機器人與網絡技術ExperimentalResults機器人與網絡技術計算機對聯蘇堤春曉秀平湖秋月明網上購物紅紅火火電子商務熱熱鬧鬧月落烏啼霜滿天風吹雁過雨連宵江楓漁火對愁眠質量第一唐張繼楓橋夜泊機器人與網絡技術一江春水向東流八月秋風從西下海外學子回國創(chuàng)業(yè)江南書生離鄉(xiāng)讀書鴻是江邊鳥蠶為天下蟲機器人與網絡技術Input

WordSegmentationWordlookupTrainingcorpusThesaurusGeneratecandidatesDecodetogenerateN-bestcandidatesRerankcandidateswithmaximumentropymodelOutputcandidates機器人與網絡技術日志（log）統(tǒng)計

4065/6080=67%(accepted)機器人與網絡技術訓練數據ManualcollectionCoupletsLanguagemodelTrigrammodel2,149,882sentencepairsTranslationmodel342,255couplets115,290pairsofsentences46,280manually

Couplets:book