目录

  • 1 智能科学技术导论
    • 1.1 学科界定
    • 1.2 人工智能简史
    • 1.3 人脑机制
  • 2 算法运用
    • 2.1 算法构造
    • 2.2 算法结构
    • 2.3 问题求解
  • 3 环境感知
    • 3.1 视觉原理
    • 3.2 机器视觉
    • 3.3 景物理解
  • 4 思维运作
    • 4.1 语言理解
    • 4.2 依存性句法分析
    • 4.3 语境中意义获取
    • 4.4 意识整合
    • 4.5 艺术创作
  • 5 行为表现
    • 5.1 人体运动
    • 5.2 仿人行为
    • 5.3 机器歌舞
  • 6 智能接口
    • 6.1 人机会话
    • 6.2 情感交流
    • 6.3 脑机接口
  • 7 智能系统
    • 7.1 专家系统
    • 7.2 混合系统
    • 7.3 智能机器
  • 8 智能社会
    • 8.1 智能家居
    • 8.2 智能交通
    • 8.3 智慧城市
  • 9 展望
    • 9.1 机器困境
    • 9.2 智能哲学
    • 9.3 学科前景
智能机器

智能机器综述

通常,在智能机器内部拥有一个智能软件,通过机器装备的传感器和效应器,捕获环境的变化并进行实时分析,然后对机器行为做适当的,以应对环境的变化,完成预定的各项任务。智能软件是智能机器的大脑中枢,负责推理、记忆、想象、学习、控制等;传感器则负责收集外部或内部信息,如视觉、听觉、触觉、嗅觉、平衡觉等;效应器则像人类筋骨、肌肉,主要是实施智能机器人的言行动作,作用于周围环境,如整步电动机、扬声器、控制电路等,实现类似人类嘴、手、脚、鼻子、触角等功能。机器主体,则是智能机器人的支架,不同形状、用途的机器人差异很大。 

比如就智能机器人而言,智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央计算机,这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不同。如果是可移动智能机器,或者智能机器人,那么还要考虑机器人导航、路径规划等问题。

目前,智能机器人研制工作吸引了众多国家的人工智能领域的科学家与工程师,特别是美国、日本、德国一些发达国家,各种智能机器人层出不穷,并应用到各个领域之中,从日常生活,到太空深海,到处都有只能机器人的身影。据不完全统计,各类智能机器分布在众多不同的应用领域包括医疗、餐厅、军事、玩具、水下、太空、体育、社区、工业、农业等,为人类社会的进步作出了杰出贡献。

智能机器人不同于普通机器人,应该具备如下三个基本功能:(1)感知功能:能够认知周围环境状态及其变化,既包括视觉、听觉、距离等遥感型传感器,也包括压力、触觉、温度等接触型传感器;(2)运动功能:能够自主对环境作出行为反应,并能够进行无轨道自由行动,除了需要有移动机构外,一般还需要配备机器手之类能够进行作业的装置;(3)思维功能:根据获取的环境信息进行分析、推理、决策,并给出采取应对行动的控制指令。这是智能机器人的关键功能和区分标准。


 智能武器系统

科学技术进步的重要推动力是军事的需要,因此一个国家的科学技术最高成就往往首先体现在军事装备之上。反过来,今天的军事装备水平,也就代表了科学技术水平的最高水平,并且往往就是未来民用技术的先导。智能科学技术作为一种高科技的代表,自然也不例外,其代表的就是科学技术的最高成就之一,因此自然首先会被广泛应用到军事领域,其中典型的应用方面,就是智能武器。

所谓智能武器,就是结合了人工智能技术研制的武器装备,除了传统武器的杀伤力外,还集成了信息采集与处理、知识利用、智能辅助决策、智能跟踪等功能,因此可以自行完成侦察、搜索、瞄准、跟踪、攻击任务,或者进行信息的收集、整理、分析等情报获取任务,使得武器装备更加灵活、更加聪明。

因此,智能武器也成为具有智能性能的现代高技术兵器,包括精确制导武器、无人驾驶飞机、智能坦克、无人操纵火炮、智能鱼雷以及多用途自主智能作战机器人等等。这些智能武器不同与常规武器,就在于具备一定的智能能力。 

  

比如智能鱼雷,不仅具有一定的记忆功能,而且还能够分析、识别并跟踪各种不同的攻击目标。至于多用途自主智能作战机器人的智能化程度更高,可以自主完成地形地貌的分析识别,从而选择前进道路、判断敌情、辨别敌我目标,独立完成作战任务。

智能武器之所以比非智能武器性能更加优异,就在于其具有智能分析、处理与决策能力。比如就精确制导而言,智能导弹是在巡航导弹基础上发展起来,其比精确制导的巡航导弹更先进,就是因为其能够“有意识地”寻找到需要打击的目标。在导弹发射后,智能导弹能够在敌方上空自动搜索、识别、跟踪目标,给出最优化的攻击决策,并根据目标特征选择最佳战斗部位实施攻击。甚至可以携带多弹道导弹,一个接一个地摧毁敌方目标,持续战斗时间可达60分钟之久。


                                                军用机器狗

智能无人机:是一种新兴的无人驾驶,能自行完成侦察、干扰、电子对抗、反雷达等多种军事任务的战机。如德国研制的“克尔达”无人机,可以在目标上空连续巡航1小时,机体内载有炸药、信号发射机、应答器等先进设备,即可执行电子干扰任务,也可诱敌发射导弹,进行特定电子侦察等任务。海湾战争中,美军曾使用了多种型号的无人驾驶飞机,担负侦察任务,发挥了较好的作用。


                                               智能无人机