漫談2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽主題

1、漫談2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽主題,王偉強(qiáng) 2018.11.23 南京,提綱,機(jī)器人的定義？2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽主題問題與思考評(píng)分規(guī)則與研制報(bào)告結(jié)語,機(jī)器人的范疇,機(jī)器人（Robot）是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。,聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可

2、用電腦改變和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)。,中國科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過程中，人們逐步認(rèn)識(shí)到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互技術(shù)的結(jié)合。,機(jī)器人的屬性：（1）具有實(shí)施操作的本體結(jié)構(gòu)；(2)具有智能和感知能力；(3)具有作業(yè)功能,2019

3、年機(jī)器人創(chuàng)意比賽（1）,智能機(jī)器人是一類重要的機(jī)器人類別。2019年創(chuàng)意比賽的主題就是設(shè)計(jì)智慧型機(jī)器人。,機(jī)器人是由我們?nèi)祟愒O(shè)計(jì)并建造的能夠模仿人的某種特定行為或一般行為的機(jī)器系統(tǒng)。事實(shí)上，只要一臺(tái)機(jī)器能夠有效地模擬人的某一項(xiàng)行為，我們都可以把它看作廣義的機(jī)器人系統(tǒng)。（我的機(jī)器人廣義定義）,例如，我們希望它能具備像人一樣在各種環(huán)境中進(jìn)行自由靈活行走的能力（人的腳）；還希望它具備準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境狀態(tài)變化的能力（人的感官）；還希望它能做出一

4、些類人的行為與周圍的環(huán)境相互作用，如搬運(yùn)物體（人的手）； 更進(jìn)一步希望它能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行理解、分析，甚至與人通過語言進(jìn)行思想的交流（人的腦）。,2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽（2）,2017年7月，國務(wù)院向各省、自治區(qū)、直轄市人民政府，國務(wù)院各部委、各直屬機(jī)構(gòu)印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，正式將人工智能上升為國家戰(zhàn)略高度。 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中要求逐步開展全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工

5、智能學(xué)科，形成我國人工智能人才高地。,本次創(chuàng)意比賽的主題范圍設(shè)置的非常廣泛，關(guān)鍵詞只有“智能”兩個(gè)字，給同學(xué)們更廣闊的創(chuàng)意空間。,智能技術(shù)是構(gòu)建機(jī)器人系統(tǒng)必不可少的核心技術(shù)，研究者們已不滿足于構(gòu)建具有行走能力，靈活機(jī)械操作能力的機(jī)器人，還希望它們能對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行感知與理解，能聽能看能說能初步理解，甚至在特定的應(yīng)用場(chǎng)景，具備超越人類的思維推理與判斷決策的能力。,建議同學(xué)們?cè)谶x題的時(shí)候，可以不必在意整體的系統(tǒng)性，更多關(guān)注某一方面的亮點(diǎn)即可。

6、不必強(qiáng)調(diào)機(jī)器人的定義，更關(guān)注體現(xiàn)智能性的某一特定行為或者某一特定任務(wù)即可。,2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽（3）,掃地機(jī)器人,掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路在家庭吸塵器的基礎(chǔ)上賦予了設(shè)備類人的自主行走能力。高端的掃地機(jī)器人上一般都加載了環(huán)境感知設(shè)備（如激光傳感器）快速建立工作環(huán)境的地圖模型，并依據(jù)地圖信息規(guī)劃出覆蓋整個(gè)清潔環(huán)境行走路線，然后機(jī)器人就可以沿著規(guī)劃好的路線行進(jìn)并同時(shí)打開它的清潔機(jī)構(gòu)完成指定的任務(wù)。值得注意的是，掃地機(jī)器人一般都會(huì)有一個(gè)實(shí)時(shí)偵

7、測(cè)系統(tǒng)（采用紅外或者超聲傳感器等）用于檢測(cè)前方的障礙物，一旦發(fā)現(xiàn)就會(huì)啟動(dòng)避障模塊，實(shí)現(xiàn)局部的路徑重新規(guī)劃。,同步定位與建圖 (simultaneous localization and mapping，SLAM)與路徑規(guī)劃(path planning)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主行走的重要核心技術(shù)。目前的無人機(jī)應(yīng)用，電子地圖應(yīng)用都需要相關(guān)技術(shù)的支撐，包括未來的無人車自動(dòng)駕駛應(yīng)用。,2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽（4）,能聽會(huì)說機(jī)器人,語言是人類區(qū)別于動(dòng)

8、物的一個(gè)重要特征，是人類大腦智能的一個(gè)重要體現(xiàn)。因此，研究者們一直夢(mèng)想著能夠讓機(jī)器聽懂我們?nèi)祟愃f的自然語言，同時(shí)也希望機(jī)器能用自然語言與我們交流。這些在上世紀(jì)風(fēng)靡全球的科幻電影《星球大戰(zhàn)》中出現(xiàn)的美妙畫面，經(jīng)過科學(xué)家們幾十年的不懈努力今天基本上已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。,在語音識(shí)別與語音合成的基礎(chǔ)上，再通過自然語言處理技術(shù)，就可以構(gòu)建出目前已經(jīng)初具形態(tài)的出國旅游翻譯機(jī)系統(tǒng)。翻譯機(jī)系統(tǒng)既能聽懂你的語言，還能將它翻譯成你指定的語言形式進(jìn)行輸出。無論你

9、走到哪里，都有一位貼身的翻譯，出國旅游不必為語言障礙而大傷腦筋了,2019年機(jī)器人創(chuàng)意比賽（5）,具備思維能力的機(jī)器人,棋類是人類發(fā)明的一種進(jìn)行思維對(duì)抗的游戲，也是人工智能領(lǐng)域的試金石應(yīng)用。,1997年5月11日，IBM 的計(jì)算機(jī)程序“深藍(lán)”在正常時(shí)限的國際象棋比賽中首次擊敗了當(dāng)時(shí)等級(jí)分排名世界第一的棋手加里·卡斯帕羅夫，這是人工智能發(fā)展史具有歷史意義的一天。,與國際象棋相比，圍棋作為一項(xiàng)更加復(fù)雜的棋類，當(dāng)時(shí)最好的人工智能程序

10、還無法與業(yè)余三段相抗衡。人們對(duì)于什么時(shí)候機(jī)器能夠在圍棋的人機(jī)大戰(zhàn)中戰(zhàn)勝人類的頂尖高手沒有任何幻想，圍棋是人類對(duì)于自己思維推理判斷能力賴以驕傲的領(lǐng)地。,2016年3月，阿爾法圍棋程序顛覆了人們的預(yù)期以4比1的總比分擊敗了圍棋世界冠軍、職業(yè)九段棋手李世石；接著在2016年末2017年初，該程序在中國棋類網(wǎng)站上以Master之名擊敗中日韓數(shù)十位頂尖圍棋高手，連續(xù)60局中無一敗績；2017年5月，在中國烏鎮(zhèn)以3比0擊敗了當(dāng)時(shí)排名世界第一的世界圍

11、棋冠軍柯潔,問題與思考,機(jī)器人是否一定要有肉眼看的見的本體？,計(jì)算機(jī)程序是否可以看作是一種抽象的機(jī)器人本體？,計(jì)算機(jī)程序是構(gòu)建智能系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)的基石,智能系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)是軟件與硬件的結(jié)合體，沒有智慧型計(jì)算機(jī)軟件支撐的系統(tǒng)是沒有靈魂的軀殼。,智能系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)之間差異我們不必去太過計(jì)較，智能系統(tǒng)的范疇更廣泛。,在創(chuàng)意比賽中，系統(tǒng)與技術(shù)都是我們支持與允許的，兩者是整體與部件的關(guān)系。技術(shù)是構(gòu)建系統(tǒng)的積木塊，技術(shù)創(chuàng)新更可貴。,評(píng)分機(jī)制,

12、研制報(bào)告,標(biāo)題摘要問題的提出相關(guān)工作介紹作品描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析結(jié)論參考文獻(xiàn),總結(jié),時(shí)代在進(jìn)步，我們對(duì)于機(jī)器人內(nèi)涵也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，廣義的機(jī)器人能給我們機(jī)器人競賽的參賽選手們更廣闊的思想沃土。,現(xiàn)在是人工智能的春天，將智能技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)緊密結(jié)合是建造未來機(jī)器人系統(tǒng)的一個(gè)趨勢(shì)。,計(jì)算機(jī)程序不全是機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)類人智能與類人行為的程序?qū)儆跈C(jī)器人的范疇。兩者不應(yīng)對(duì)立起來。,機(jī)器人是硬件與軟件的結(jié)合體，有的系統(tǒng)硬件功用多一些，有的系統(tǒng)