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智能机器人的现状及发展

智能机器人的现状及发展

前沿科技

数码世界 P.10智能机器人的现状及发展曲全鹏 河南工程学院工程训练中心

摘要:随着人工智能的发展,智能机器人逐渐走进了人们的生活,人们越来越关注机器人的发展,本文通过分析国内外机器人发展的现状,总结我国智能机器人目前面临哪些发展问题,探讨了我国智能机器人未来发展的方向。

关键词:智能机器人 自主适应 环境感知 人机融合

近年来智能机器人发展迅速,国内外都越来越重视机器人技术的发展,欧美一些发达国家通过金融危机认识到了实体经济的重要性,特别是制造业的发展,所以他们力图抢占高端制造业市场,并不断扩大竞争优势。而机器人技术是现在的新兴技术,是公认对未来有重要影响的高新技术,欧盟在第七框架计划中规划了“认知系统与机器人技术”研究、美国启动了“美国国家机器人计划”、日本和韩国在服务型机器人方面也制定了相应计划,我国在国家863计划、国家自然科学基金、国家科技重大项目等规划中对机器人研究给予极大的重视。

机器人技术是集机械工程技术、电子技术、计算机技术、传感器技术、自动控制技术、仿生学、人工智能等多学科的复杂机械,机器人的智能技术代表了机电一体化技术的发展水平,机器人技术是当代科学研究和运用最活跃的领域之一。智能机器人的发展程度侧方面反映了国家的科技水平。

1 智能机器人的国内外发展现状

1.1智能机器人的现状

智能机器人研究的主要内容分为两个方面,一方面是怎样才能使智能机器人有主动的自主性,怎样让机器人能独立于人,人们可以通过简单的人机交流,智能机器人能根据人的需要自动生成完成任务的程序,自主分析环境因素,按一定的步骤完成任务。另一方面是,提高智能机器人的各种环境适应性,能在不同的环境条件下完成任务,随着社会科学的发展,智能机器人在不同的领域都会发挥作用,怎样提高智能机器人适应能力,是未来机器人适应环境的基本要求。

目前,在制造业机器人代替人的工作已经是主要发展趋势,智能机器人还被广泛应用于教育、金融、医疗、交通、安防、电力等诸多领域,市场应用潜力非常大。因此,世界各国都在不断推进人工智能关键技术的研发、突破以及转化应用,促进智能机器人产业走向发展壮大。

智能机器人涉及到许多关键技术,主要有以下几个方面:多传感信息融合技术、导航和定位技术、路径规划技术、机器人视觉技术、智能控制技术和人机接口技术等。

1.2我国智能机器人发展面临的问题

最近几年,我国的智能机器人发展迅速,由于我国对智能机器人的需求量迅速增大,国内开始有很多的企业重视研发智能机器人,智能机器人的研发取得了不小的进步,在机器人的视觉、声音仿真等方面都赶上了世界先进水平。但在机器人产业化的发展方面存在很多的问题。(1)机器人科学研究与国外发达国家相比起步较晚,核心零部件的制造技术含量低,我国机器人对国外机器人核心零件依赖性较强,特别是芯片的制作,由于国内没有掌握核心技术,创新能力缺乏,致使机器人生产的技术含量难以得到质的提升,我国的很多机器人还停留在仿制的阶段。(2)我国的高端机器人市场基本被国外品牌垄断,由于国内的关键部件都是进口,国内高性能的高性能伺服电机、控制器、轴承、高精密减速器等都不能突破质量关,造成国内企业对国有机器人不信任,严重影响了国内机器人的发展。(3)我国人工智能在大规模图像识别、机器翻译、语音识别等方面取得了突破性进展,走在了世界先进行列,现在我国在实验环境中测试的人工智能基本达到了我们的要求,但是在实际应用中还存在环境干扰的因素,人工智能还达不到应用的条件。(4)滥用人工智能可能会给人类带来道德和伦理上的风险,人工智能发展到今天已经从简单的执行人的指令,发展到可以自己收集数据吸取历史经验,根据以往的处理结果能自动的生成判断,这就会造成输出的结果可能符合某种逻辑但不符合人类的价值观。(5)人工智能的发展是基于芯片、操作系统等信息产业为基础,依靠底层算法的通用框架。这样就很容易被发达国家垄断,能够控制这些技术的输出权和定价权,这样就会给发展中国家带来使用被监控的风险,影响全人类共享人工智能的技术福利。

2 智能机器人的发展趋势

机器人按发展的程度可以分为四个阶段:第一阶段是只能完成简单的动作用于代替人类完成简单重复工作的工业机器人;第二阶段是带有一些感知环境的传感装置,能通过传感器反馈功能控制机器人适应环境变化的能力;第三阶段是高智能阶段,带有多种感知传感器,具有多种感知功能和高度的适应能力,能根据具体的情况进行复杂的逻辑推理,自主判断及决策,在不同的工作环境中都能发现问题、解决问题,具有独立行走和自制能力;第四阶段是具有与人类相似的情感,能自主的与人类交流,会帮助人类完成各种工作,是机器人发展的理想阶段。

机器人的应用,现在已经不是做简单的重复动作,机器人的智能化和群体协作解决问题的能力成为现在工业机器人的发展关键。机器人在工业是如何提高速度、精度、承载能力等方面都有很大的提升空间;在工业应用上很多机器人和人是在重叠的空间协同工作的,这就要求机器人有一定的感知、智能控制达到人机融合,人机融合的程度需要研发人员的继续努力;机器人的应用越来越广泛,不仅在工业领域,机器人在医疗、勘探、服务、教育和交通等领域都有广泛的应用。这就要求机器人的适应环境能力、自主控制功能、人机融合程度等都提出了更高的要求。

第一,适应环境能力。根据对机器人的不同需求,它的工作环境是不确定的,可以在室内、室外、空中、海里等,其温度、气压、地形等都有复杂的变化,这就要针对不同的工作环境设计不同机构和控制方法的机器人,科学家根据仿生学原理,设计出各种功能的机器人,比如具有飞行、游动、爬行或跳跃等不同运动能力的适应环境条件的机器人。在面对动态变化、复杂和未知的外部环境中,机器人如何能准确感知是机器人进行程序决策和控制的基础。怎样把感知信息融合在一起,使机器人有环境理解和建模的能力,学会自主判断是机器人适应环境研究的重要内容。

第二,自主控制。自主控制机器人结合了环境感知、动态规划和运动控制等功能,在无人干预的情况下,能自主控制自己的动作,确保机器人规避危险保护自己、保证能完成预定的任务。

第三,人机融合。人机融合不是简单的机器人与人工操作的融合,而是机器人与人的融合。通过仿生学、神经学、脑科学及互联网技术等的结合,使人与机器有机的结合在一起,人机融合是机器人发展的理想阶段,随着科学技术的不断进步,相信不久的将来一定能实现。

3 结论

目前智能机器人的智能水平还不够高,机器人的核心元件还有待研究,努力解决智能机器人的适应环境能力,提高各方面的质量技术及其综合应用,大力提高智能机器人的智能程度,提高智能机器人的自主控制、适应环境能力和人机融合是智能机器人发展的关键。智能机器人今后的发展一定要融合感知如视觉、力觉、嗅觉等具有独立的自我分析和解决问题的能力,人与机器人达到人机融合。

参考文献

[1]胡晓芳.工业机器人的国内外产业发展现状及相关技术研究[J],科技论坛2016.02.04

[2]骆敏舟,方健,赵江海.业机器人的技术发展及其应用[J],机械自造与自动化2015.01

[3]谭民,王硕.机器人技术研究进展[J],自动化学报2013.07

[4]孟明辉,周传德,陈礼彬,冯淼,苗纯正.工业机器人的研发及应用综述[J],上海交通大学学报2016.07

作者简介

曲全鹏 男,1981年11月生,汉族,河南周口人,实验师,研究方向机械制造。

智能机器人的现状和发展趋势

智能移动机器人的现状和发展 姓名 学号 班级:

智能移动机器人的现状及其发展 摘要:本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状,以及世界各国智能移动机器人的发展水平,然后介绍了智能移动机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能移动机器人;发展现状;应用;趋势 1引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能 力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于,智能移动机器人具有感知功 能与识别、判断及规划功能[1] 。 随着智能移动机器人的应用领域的扩大,人们期望智能移动机器人在更多领 域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境 往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前,国内外对 智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述,分析了国内外的智能 移动机器人的发展,讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题,最后提出了对 智能移动机器人发展的一些设想。 1

浅谈机器人智能控制研究.答案

陕西科技大学 2015 级研究生课程考试答题纸 考试科目机械制造与装配自动化 专业机械工程 学号1505048 考生姓名乔旭光 考生类别专业学位硕士

浅谈机器人智能控制研究 摘要:以介绍机器人控制技术的发展及机器人智能控制的现状为基础,叙述了模糊控制和人工神经网络控制在机器人中智能控制的方法。讨论了机器人智能控制中的模糊控制和变结构控制,神经网络控制和变结构控制,以及模糊控制和神经网络控制等几种智能控制技术的融合。并对模糊控制和神经网络控制等方法中的局限性作出了说明。 关键词:机器人;智能控制;模糊控制;人工神经网络 1 智能控制的主要方法 随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出崭新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。1.1 模糊控制 模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。 1.2 专家控制 专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。 1.3 神经网络控制 神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表

人工智能发展史解读

人工智能学科诞生于20世纪50年代中期,当时由于计算机的产生与发展,人们开始了具有真正意义的人工智能的研究。(虽然计算机为AI提供了必要的技术基础,但直到50年代早期人们才注意到人类智能与机器之间的联系. Norbert Wiener是最早研究反馈理论的美国人之一.最熟悉的反馈控制的例子是自动调温器.它将收集到的房间温度与希望的温度比较,并做出反应将加热器开大或关小,从而控制环境温度.这项对反馈回路的研究重要性在于: Wiener从理论上指出,所有的智能活动都是反馈机制的结果.而反馈机制是有可能用机器 模拟的.这项发现对早期AI的发展影响很大。) 1956年夏,美国达特莫斯大学助教麦卡锡、哈佛大学明斯基、贝尔实验室申龙、IBM公司信息研究中心罗彻斯特、卡内基——梅隆大学纽厄尔和赫伯特.西蒙、麻省理工学院塞夫里奇和索罗门夫,以及IBM公司塞缪尔和莫尔在美国达特莫斯大学举行了以此为其两个月的学术讨论会,从不同学科的角度探讨人类各种学习和其他职能特征的基础,并研究如何在远离上进行精确的描述,探讨用机器模拟人类智能等问题,并首次提出了人工智能的术语。从此,人工智能这门新兴的学科诞生了。这些青年的研究专业包括数学、心理学、神经生理学、信息论和电脑科学,分别从不同角度共同探讨人工智能的可能性。他们的名字人们并不陌生,例如申龙是《信息论》的创始人,塞缪尔编写了第一个电脑跳棋程序,麦卡锡、明斯基、纽厄尔和西蒙都是“图灵奖”的获奖者。 这次会议之后,在美国很快形成了3个从事人工智能研究的中心,即以西蒙和纽威尔为首的卡内基—梅隆大学研究组,以麦卡锡、明斯基为首的麻省理工学院研究组,以塞缪尔为首的IBM公司研究组。随后,这几个研究组相继在思维模型、数理逻辑和启发式程序方面取得了一批显著的成果: (1)1956年,纽威尔和西蒙研制了一个“逻辑理论家“(简称LT)程序,它将每个问题都表示成一个树形模型,然后选择最可能得到正确结论的那一枝来求解问题,证明了怀特黑德与罗素的数学名著《数学原理》的第2章中52个定理中的38个定理。1963年对程序进行了修改,证明了全部定理。这一工作受到了人们的高度评价,被认为是计算机模拟人的高级思维活动的一个重大成果,是人工智能的真正开端。 (2)1956年,塞缪尔利用对策论和启发式搜索技术编制出西洋跳棋程序Checkers。该程序具有自学习和自适应能力,能在下棋过程中不断积累所获得的经验,并能根据对方的走步,从许多可能的步数中选出一个较好的走法。这是模拟人类学习过程第一次卓有成效的探索。这台机器不仅在1959年击败了塞缪尔本人,而且在1962年击败了美国一个州的跳棋冠军,在世界上引起了大轰动。这是人工智能的一个重大突破。 (3)1958年,麦卡锡研制出表处理程序设计语言LISP,它不仅可以处理数据,而且可以方便的处理各种符号,成为了人工智能程序语言的重要里程碑。目前,LISP语言仍然是研究人工智能何开发智能系统的重要工具。 (4)1960年纽威尔、肖和西蒙等人通过心理学实验,发现人在解题时的思维过程大致可以分为3个阶段:1。首先想出大致的解题计划;2。根据记忆中的公理、定理和解题规划、按计划实施解题过程;3.在实施解题过程中,不断进行方法和目标分析,修改计划。这是一个具有普遍意义的思维活动过程,其中主要是方法和目的的分析。(也就是人们在求解数学问题通常使用试凑的办法进行的试凑是不一定列出所有的可能性,而是用逻辑推理来迅速缩小搜索范围的办法进行的),基于这一发现,他们研制了“通用问题求解程序GPS”,用它来解决不定积分、三角函数、代数方程等11种不同类型的问题,并首次提出启发式搜索概念,从而使启发式程序具有较普遍的意义。

智能机器人的现状及其发展趋势

智能机器人的现状及其发展趋势 摘要:本文扼要地介绍了智能机器人技术的发展现状,以及世界各国智能机器人的发展水平,然后介绍了智能机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能机器人;发展现状;应用;趋势 The status and trends of intellectual robot Abstract: This paper briefly discusses the development, status of intellectual robot, development of intellectual robot in many countries. And then it presents the categories of intellectual robot, talks about the extensive applications in all works of life from several typical aspects and trends of intellectual robot. After that, it puts forward prospects for future technology, suggestion and a tentative idea of myself, and analyses the development of intellectual robot in China. Finally, it raises expectations of intellectual robot in China. Key words: intellectual robot; development status; application; trend 1 引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1]。 随着智能机器人的应用领域的扩大,人们期望智能机器人在更多领域为人类服务,代替

人工智能在智能机器人领域中的研究与运用

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我国人工智能发展历程及未来战略思路与重点教学文案

我国人工智能发展历程及未来战略思路与重点人工智能作为一种通用目的技术(GPT),是当前科技创新和推动产业升级转型的焦点。人工智能的发展及其在各个领域的应用,将会显著改变几乎所有行业原来发展的路径,不断催生新的业态和新的商业模式,形成新的发展空间,同时也为我国促进科技创新、提升国家竞争优势甚至赶超发达国家带来了新的机遇。 国内人工智能发展历程 在人工智能所带来的新赛场上,无论是从理论研究、技术研发方面,还是从产业基础方面来看,应该说我国的研究积累与发达国家相比差距不大。早在上世纪70年代后期,吴文俊就凭借几何定理的机器证明成果,成为国际自动推理界的领军人物,他所开创的数学机械化也在国际上被誉为"吴方法"。在人际对弈方面,浪潮天梭在2006年8月以3胜5平2负击败柳大华等5位中国象棋大师组成的联盟。近些年来,我国人工智能领域有取得了飞速发展。科大讯飞语音识别技术已经处于国际领先地位,其语音识别和理解的准确率均达到了世界第一,自2006年首次参加国际权威的BlizzardChallenge大赛以来,一直保持冠军地位。百度推出了度秘和自动驾驶汽车。腾讯推出了机器人记者Dreamwriter和图像识别产品腾讯优图。阿里巴巴推出了人工智能平台DTPAI和机器人客服平台。清华大学研发成功的人脸识别系统以及智能问答技术都已经获得了应用。中科院自动化所研发成功了"寒武纪"芯片并建成了类脑智能研究平台。华为也推出了MoKA 人工智能系统。 政府重视发展人工智能 我国一直政府也一直重视人工智能的发展。尤其是2015年将人工智能作为国家"互联网+"战略中十一个具体行动之一,提出要"加快人工智能核心技术突破,培育发展人工智能新兴产业,推进智能产品创新,提升终端产品智能化水平"。2016年中,国家发改委、科技部、工信部、中央网信办联合发布了《"互联网+"人工智能三年行动实施方案》,这是我国首次单独为人工智能发展提出具体的策略方案,也是对去年发布的"互联网+"战略中人工智能部分内容的具体落实。该行动方案提出了三大方向共九大工程,系统地提出了我国在2016至2018年间推动人工智能发展的具体思路和内容,目的在于充分发挥人工智能技术创新的引领作用,支撑各行业领域"互联网+"创业创新,培育经济发展新动能。这不仅在

2020年智能机器人的现状及其发展趋势

作者:空青山 作品编号:89964445889663Gd53022257782215002 时间:2020.12.13 智能机器人的现状及其发展趋势 摘要:本文扼要地介绍了智能机器人技术的发展现状,以及世界各国智能机器人的发展水平,然后介绍了智能机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能机器人;发展现状;应用;趋势 The status and trends of intellectual robot Abstract: This paper briefly discusses the development, status of intellectual robot, development of intellectual robot in many countries. And then it presents the categories of intellectual robot, talks about the extensive applications in all works of life from several typical aspects and trends of intellectual robot. After that, it puts forward prospects for future technology, suggestion and a tentative idea of myself, and analyses the development of intellectual robot in China. Finally, it raises expectations of intellectual robot in China. Key words: intellectual robot; development status; application; trend 1 引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全

(发展战略)人工智能的发展及应用最全版

(发展战略)人工智能的发 展及应用

人工智能的发展及应用 这是个信息爆炸自动控制飞速发展的时代,而在这样的时代中,人工智能也取得了飞速的发展。成为了最前沿最热门的学科和研究方向之壹。 人工智能的定义 “人工智能”(ArtificialIntelligence)壹词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的壹门新的技术科学。人工智能是计算机科学的壹个分支,它企图了解智能的实质,且生产出壹种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学和技术的发展史联系在壹起的。 人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,且使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。 人工智能的应用领域 1.在管理系统中的应用 (1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》壹文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统壹集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理和决策中的关键因子。

2.在工程领域的应用 (1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它能够帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发和应用的高潮。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,且在不断发展完善中。 (2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了壹个钼矿沉积,价值超过1亿美元。 3.在技术研究中的应用 (1)在超声无损检测(NDT)和无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力和脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。 (2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级AI通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而和人工智能技术

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论人工智能的发展历程

论人工智能的发展历程 王鑫涛16151228 摘要:人工智能的发展、人工智能的应用、人工智能的未来 关键字:人工智能、阿尔法围棋、AI 正文:近几年,人工智能这个话题变得越来越热门,尤其是在今年三月份的一场举世瞩目的人机围棋大赛后,人工智能这个话题在人们之间也是越来越普遍地被谈论。2016年3月,阿尔法围棋(AlphaGo)与围棋世界冠军、职业九段选手李世石进行人机大战,并以4:1的总比分获胜,不少职业围棋手认为,阿尔法围棋的棋力已经达到甚至超过围棋职业九段水平,在世界职业围棋排名中,其等级分曾经超过排名人类第一的棋手柯洁。那么,阿尔法围棋是什么呢,为什么这么厉害?阿尔法围棋(AlphaGo)是一款围棋人工智能程序,由谷歌(Google)旗下DeepMind公司的戴密斯·哈萨比斯、大卫·席尔瓦、黄士杰和与他们的团队开发,其主要工作原理是“深度学习”。“深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入,通过非线性激活方法取权重,再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样,通过合适的矩阵数量,多层组织链接一起,形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理,就像人们识别物体标注图片一样。通过上述所所,可见现在的人工智能已发展到一个相当高相当先进的程度了,那么,人工智能又是怎么一步步发展到今天的呢,它的未来又会是如何?我在这里就说一下自己对人工智能浅薄的见解。

一、什么是人工智能 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能的发展史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能在21世纪必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。 人类的科学演变已从单一的“数值计算”发展到系统的“逻辑计算”。人类正在将信息工程学逐步提入到计算机系统中,从而出现了“信息管理”“和“信息交换”等科学的迫切需求。而加速扩大“信息处理”层面来说,现有的计算机的处理数据能力是匹配不了的,缺少领域专业“智能”。这样的“计算机科学”已无法适应信息科学的发展需求。全球的信息科学正在逐步形成,Al作为现代信息科学发展的核心。从古至今人们对提及智能相关的问题就很感兴趣,只不过在计算机没有发明之前,没有任何高科技辅助工具能解开智能的奥秘。

智能机器人行业研究报告

智能机器人行业研究报告 一、行业概况 1、行业监管体制、主要法律法规及政策 (1)行业监管 我国现行智能制造装备行业管理体制为国家宏观指导下的市场竞争体制,宏观调控归属于国家发改委、科技部、工信部以及商务部,主要通过研究制定产业政策、提出中长期产业发展导向和指导性意见等履行宏观调控和宏观管理的职能。 我国智能机器人行业自律组织系中国机器人产业联盟,侧重于行业内部自律性管理,中国机器人产业联盟是由中国机械工业联合会联合在中国注册的机器人行业骨干企事业单位、大专院校和科研院所共同发起成立,在发改委、工信部和科技部的指导下,贯彻落实政府部门对机器人行业提出的相关产业政策和要求;研究产业发展状况,为政府部门制定产业政策提供决策支持等。 目前,我国智能机器人行业无准入限制。 (2)行业主要法规与政策 2006年起,国家先后出台多项规范和扶持智能制造装备行业的规划和政策,采取有效的措施,大力支持工业智能机器人及自动化成套生产线行业的发展。 在“十二五”期间,工业智能机器人首次成为发展规划的重点发展对象之一,在国务院、工信部、科技部出台的关于“十二五”期间智能装备领域的发展规划中,均强调要重点开发并突破有关工业机器人及相关零部件等技术,明确了工业机器人及相关零部件的发展方向,上述政策的出台将有助于完善机器人产业链,促进产业快速发展,实现制造业的升级转型。 影响我国智能机器人行业发展的相关规划和政策具体情况如下:

3、行业发展历程 1920年,捷克作家K.凯比克在科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》中首次提出了ROBOT这个名词。现在已被人们作为机器人的专用名词。 (1)第一代机器人 20世纪50、60年代,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了使用化阶段。1954年美国的G.C.Devol发表了“通用机器人”专利;1960年美国AMF 公司生产了柱坐标Versatran机器人,可做点位和轨迹控制,是世界上第一种用于工业生产上的机器人。 20世纪70年代,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术和人工智能技术的发展,机器人行业得到了迅速发展。1974年美国俄亥俄州辛辛那提的Milacron公司成功开发了多关节机器人;1979年,Unimation公司推出了PUMA 机器人,它是一种多关节、全电动驱动、多CPU二级控制的机器人,采用了V AL 专用语言,可搭配视觉、触觉、力感等传感器,在当时是一种技术先进的工业机器人,现在的这hi能机器人结构大体上是以此为基础的。 这一时期的机器人属于“示教再现”(Tech-in/Playback)型机器人,只具有

人工智能学习研究的现状及其发展趋势

浅谈人工智能学习研究的现状 及其发展趋势 摘要:自上世纪五十年代以来,经过了几个阶段的不断探索和发展,人工智能在模式识别、知识工程、机器人等领域已经取得重大成就,但是离真正意义上的的人类智能还相差甚远。但是进入新世纪以来,随着信息技术的快速进步,与人工智能相关的技术水平也得到了相应的提高。尤其是随着因特网的普及和应用,对人工智能的需求,变得越来越迫切,也给人工智能的研究提供了新的更加广泛的舞台。本文强调在当今的网络时代,作为信息技术的先导,人工智能学习在人工智能科学领域中是一个着非常值得关注的研究方向,要在学科交叉研究中实现人工智能学习的发展与创新,就要关注认知科学、脑科学、生物智能、物理学、复杂网络、计算机科学与人工智能之间的交叉渗透点,尤其是重视认知物理学的研究。自然语言是人类思维活动的载体,是人工智能学习研究知识表示无法回避的直接对象,要对语言中的概念建立起能够定量表示的不确定性转换模型,发展不确定性人工智能;要利用现实生活中复杂网络的小世界模型和无尺度特性,把网络拓扑作为知识表示的一种新方法,研究网络拓扑的演化与网络动力学行为,研究网络化了的智能,从而适应信息时代数据挖掘的普遍要求,迎接人工智能

学习与应用领域新的辉煌。 1.前言 自20世纪90年代以来,随着全球化的形式与国际竞争的日益激烈,对人工智能技术的研究与应用变的越来越被人们关注,且人工智能在制造中的运用以成为实现制造的知识化、自动化、柔性化以实现对市场的快速响应的关键。 人工智能已对现实社会做出了非常重大的贡献,而且其作用已在各领域发挥得淋漓尽致,特别是在计算机领域,人工智能的应用更加突出,可以说,哪里有计算机应用,哪里就在应用人工智能;哪里需要自动化或半自动化,哪里就在应用人工智能的理论、方法和技术。目前,人工智能应用的主要领域,也就是计算机应用的主要领域。 人工智能是一门研究人类智能的机理以及如何用机器模拟人的智能的学科。从后一种意义上讲,人工智能又被称为“机器智能”或“智能模拟”。人工智能是在现代电子计算机出现之后才发展起来的,它一方面成为人类智能的延长,另一方面又为探讨人类智能机理提供了新的理论和研究方法。 学习机制的研究是人工智能研究的一项核心课题。它是智能系统具有适应性与性能自完善功能的基础。学习过程具有以下特点:学习行为一般具有明显的目的性,其结果是获

智能机器人的现状与发展

智能机器人的现状与发展 □董文清 山东淄博实验中学山东淄博255000 摘要:当前,机器人技术正快速发展。对智能机器人进行了概述,介绍了教育机器人与机器人竞赛,分析了智能足球机器人的系统组成。与此同时,从多传感器信息融合技术、视觉系统、路径规划、人工智能应用等方面介绍了智能机器人的研究领域。 关键词:智能机器人现状发展 中图分类号:TH122文献标志码:A文章编号:1000-4998(2019)01-0036-03 Abstract:Currently,the robot technology is developing rapidly.The intelligent robot was summarized, the educational robot and robot competition were introduced,and the system composition of the intelligent soccer robot was analyzed.In the meanwhile,the research field of intelligent robots was introduced from the aspects of multi—sensor information fusion technology,vision system,path planning and Al application. Key Words:Intelligent Robot Present Status Development 1智能机器人概述 机器人技术经过几十年的快速发展,已从工业领域的广泛应用,拓展到服务、医疗、军工和救灾领域。按照应用的不同,目前智能机器人可分为工业机器人和服务机器人两大类。服务机器人又可分为个人服务机器人和专业服务机器人。 目前在服务机器人领域,智能机器人的主要类型有家庭智能助理机器人、教育机器人、教师机器人、工业制造培训用机器人、手术医疗培训用机器人、护理机器人和安全教育机器人等o未来,机器人将成为人们日常生活的一部分,并彻底改变人们的生活方式。 随着计算机、自动控制、微电子技术、人工智能等技术的发展,机器人技术的智能化程度正越来越高。传感器的应用,使机器人具有视觉、听觉和嗅觉。控制系统自学习和自适应能力的加强,使机器人具有感知、思维和互动功能。 世界各国的高校和科研机构都在研究具有人工智能的服务机器人。谷歌公司收购了八家行业内公司,主要从事视觉、语音、类人和智能化技术工作,从而使机器人能学习写诗、写小说、作曲等,并可进行足球运动。当前,智能服务机器人正在迅速发展。 2教育机器人 当前,智能服务机器人在教育领域表现出了无可比拟的价值和前景,其多学科交叉融合的特点为培养收稿日期:2018年11月 2019,57(1)高素质和复合型人才,特别是人工智能研究方面的人才提供了良好的平台。 在智能服务机器人领域,机器人硬件与编程软件相结合,可以培养学习者的思维能力和学习兴趣。目前,全球排名前十的教育机器人研究机构,以及德国Fischertechnik、日本本田电机等,已研制成功多种教育机器人产品。在国内,也有不少企业研发了教育机器人。其中,能力风暴教育机器人在发展中已取得600多项专利,形成120多种机型,包括语音互动、唱歌跳舞、类人等类型。科大讯飞的教育机器人载入了TY OS智能系统,具有理解能力、表达能力和一定的智商,通过自学习不断成长,从能听会说发展为能理解会思考。优必选阿尔法教育机器人一直以高自由度、智能互动、拟人造型而闻名,借助自然的语音对话,能实现人机对话、多人通话,并能实现运动、舞蹈等各种功能。 由此可见,研发与应用教育机器人,除了要提高机器人技术之外,还需要加强人工智能、语音识别和仿生等方面的技术,使教育机器人能像真人一样进行思考、动作和适应环境。 3机器人竞赛 为了推动智能机器人技术的发展,培养青少年的创新能力,在世界各地有各种机器人竞赛,主要包括机器人足球赛、机器人灭火竞赛、机器人综合竞赛、机器人格斗大赛、机器人轨迹赛等。机器人格斗大赛在全球已开展了几十年,以英国的机器人大擂台和美国的博兹大战较为出名。日本也曾举办两足机器人竞技格斗 机械制造总第653期曲占

人工智能机器人的未来

人工智能机器人的未来 学院:机械与动力工程学院 班级: 姓名: 学号:

人工智能机器人的未来 摘要:目前,机器人学和人工智能已作为两个不同的学科,各自发展着, 均取得了很好的成果。同时在一些领域,二者又相互结合,并取得了很好的效果。智能机器人是一个在感知-思维-效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。本文简要分析了机器人的发展史,对近些年来国内外人工智能在机器人领域的应用做了一个比较全面的总结;在简要介绍特种机器人能力局限性的基础上,阐述与特种机器人紧密相关的几项人工智能的研究内容,并进一步展望了人工智机器人中的发展趋势,同时还提出了一些设想和前景。 关键词: 机器人、人工智能、智能控制、专家系统、感官、仿生、计算机 科学 一、机器人和人工智能简史 人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于70年代初期,到1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器人的诞生,在80年代得到了广泛应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。因此机器的智能分为两个层次:①具有感觉、识别、理解和判断功能;②具有总结经验和学习的功能。所以,人们通常所说的第二代机器人可以看作是第一代智能机器人。 1956年在美国的Dartmouth大学的一次历史性的聚会被认为是人工智能学科正式诞生的标志。1957年A.Newell、J.Shaw和H.Simon等人的心理学小组编制出一个称为逻辑理论机LT(The Logic Theory Machine)的数学定理证明程序,后来又揭示了人在解题时的思维过程大致可归结为三大阶段1956年Samuel研究的具有自学习、自组织、自适应能力的西洋跳棋程序是IBM小组有影响的工作,这个程序可以像一个优秀棋手那样,向前看几步来下棋。它还能学习棋谱,在分析大约175000幅不同棋局后,可猜测出书上所有推荐的走步,准确度达48%,这是机器模拟人类学习过程卓有成就的探索。1959年McCarthy发明的表(符号)处理语言LISP,成为人工智能程序设计的主要语言。从此人工智能飞速发展,逐渐应用于各个行业。 二、人工智能与机器人结合和人工智能机器人的现状 把传统的人工智能的符号处理技术应用到机器人中存在哪些困难呢?一般的工业机器人的控制器,本质是一个数值计算系统。如若把人工智能系统(如专家系统)直接加到机器人控制器的顶层,能否得到一个很好的智能控制器?并不那么容易。

智能机器人的现状和发展趋势

智能机器人的现状和发 展趋势 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

智能移动机器人的现 状和发展 姓名 学号 班级: 智能移动机器人的现状及其发展 摘要:本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状,以及世界各国智能移动机器人的发展水平,然后介绍了智能移动机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能移动机器人;发展现状;应用;趋势 1 引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于,智能移动机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1]。

随着智能移动机器人的应用领域的扩大,人们期望智能移动机器人在更多领域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前,国内外对智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述,分析了国内外的智能移动机器人的发展,讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题,最后提出了对智能移动机器人发展的一些设想。 2 国内外在该领域的发展现状综述 智能移动机器人的发展现状 智能移动机器人是第三代机器人[2],这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合,能够有效的适应变化的环境,具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。 目前研制中的智能移动机器人智能水平并不高,只能说是智能移动机器人的初级阶段。智能移动机器人研究中当前的核心问题有两方面:一方面是,提高智能移动机器人的自主性,这是就智能移动机器人与人的关系而言,即希望智能移动机器人进一步独立于人,具有更为友善的人机界面。从长远来说,希望操作人员只要给出要完成的任务,而机器能自动形成完成该任务的步骤,并自动完成它。另一方面是,提高智能移动机器人的适应性,提高智能移动机器人适应环境变化的能力,这是就智能移动机器人与环境的关系而言,希望加强它们之间的交互关系[3]。 智能移动机器人涉及到许多关键技术,这些技术关系到智能移动机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面:多传感信息耦合技术,多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据,以产生更可靠、更准确或更全面的信息,经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性,消除信息的不确定性,提高信息的可靠性;导航和定位技术,在自主移动机器人导航中,无论是局部实时避障还是全局规划,都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置,以完成导航、避障及路径规划等任务;路径规划技术,最优路径规划就是依据某个或某些优化准则,在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优

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