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智能机器人的现状及发展趋势的相关研究

作者:未知

  摘 要 随着智能化时代的到来,传统的工业机器人早已不能满足于现代社会的需求,发展智能机器人成为新时代的选择,尤其是人工智能的发展,其所属的机器学习、自然语言处理等技术开始应用于机器人身上。它们帮助人们工作,提高了工作效率,减轻了人工的负担,甚至取代了一部分人的工作。本文首先研究分析了智能机器人的现状,然后立足于现状,分析其未来的发展趋势。
  关键词 智能机器人;现状;发展趋势
  1 机器人的智能化趋势
  人工智能的飞速发展使智能机器人成为可能。智能机器人不再像传统的工业机器人那样“死板”,它们配备有各种传感器,可以像人一样拥有视觉、听觉、嗅觉等,可以根据传感器感知外部环境,做出相应的决策。目前对于到底什么是智能机器人,还没有一个统一的定义,但是一般认为智能机器人有以下三大组成部分:
  (1)执行器。执行器是智能机器人执行任务的装置,它其实是智能机器人的本体,而机器人的臂部一般是采用空间开链连杆结构来设计,其中的运动副也被人们称为关节[1]。
  (2)传感器。传感器主要用于机器人对外界环境的感知,以认识与识别周围的环境,类似于人类的感觉或知觉。一个智能机器人身上可能配备有不同功能的传感器,以感知不同的环境。
  (3)驱动装置。驱动装置是智能机器人的“心脏”,相当于电脑的CPU,负责根据感知到的环境信息做出相应的决策,供执行器执行。其内部程序有一套十分复杂的算法,环境信息的相关数据从输入端输入,经过复杂的运算,从输出端得出决策。
  2 智能机器人的发展现状
  (1)智能机器人国外发展现状
  在国外,智能机器人的研究以美国与日本最为领先。2015年,日本政府发布《机器人新战略》,目的是将机器人与计算机技术、人工智能、大数据等先进技术高度融合,创造出真正具有类人智能水平的机器人[2]。日本高度重视对于机器人产业的发展,力求将智能机器人的研究推向新的高度,引领世界机器人产业的发展。
  从2011年到2016年,美国接连推出许多研发智能机器人的战略,以保持美国在智能机器人技术应用领域的世界领先的地位。另外,美国也着重研究人工智能技术对智能机器人的影响。2016年,由DeepMind公司研发的AlphaGo击败了韩国围棋选手李世乭。不久后,其升级版AlphaGo Zero又将中国棋手柯洁斩落马下,举世震惊。可以说,AlphaGo代表着目前智能机器人的最高水平,其所拥有的智商已经远远超出了人类的智商。
  (2)智能机器人中国发展现状
  受限于技术与经济,中国对于智能机器人的研究要晚于日本与美国,一般认为开始于20世纪80年代。2013年,中国已发展成为全球最大的机器人市场,并且其份额仍然在不断增加。为继续加大对智能机器人的研发力度,工信部、发改委和财政部三部联合印发了《机器人产业发展规划(2016—2020)》。在这个文件中,智能机器人的发展应用被作为重要的发展目标与主要任务,并提出“新一代机器人技术取得突破,智能机器人实现创新应用[3]。”
  3 智能机器人的未来发展趋势
  智能机器人的未来,一定会与人工智能技术紧密联系在一起。智能机器人旨在使机器人达到人类的智能水平,或者至少接近人类的智能水平,这与人工智能技术的目的不谋而合。因此,智能机器人的未来,与人工智能的关键技术密不可分。
  3.1 机器学习
  机器学习,机器学习是人工智能领域中最热门、核心的技术。国外有些学者对机器学习做了定义,Mitchell认为,机器学习是对能通过经验自动改进的计算机算法的研究;Alpaydin认为,机器学习是指利用数据或以往的经验,以此优化计算机程序的性能标准[4]。机器学习有很多种算法,其主要方法是通过数学及统计学知识求解问题的最优解。其中深度学习是机器学习研究的一个新领域,其目标在于建立、模拟人脑进行分析学习的神经网络。
  3.2 人工智能是智能机器人的“灵魂”
  如果说机器学习是人工智能的核心,是实现智能化的根本途径,那么人工智能就是智能机器人的核心技术。智能机器人实现特定功能有三个步骤:感知、处理和执行。实际上这三步是由智能机器人的硬件系统和软件系统共同协作完成的,软件系统主要就是指智能机器人的人工智能技术[5]。
  4 结束语
  在机器人飞速发展的今天,机器人早已不仅仅被当作人类的工具。有人担心随着机器人越来越智能化,人类早晚会被它们取代。然而,机器人或许可以取代我们做一些工作,或许可以研究出新的知识成果,但是目前的机器人和人工智能技术并未展现出像人类一样的独立自主的意识,也就是说它们并不是一种新的生命。智能机器人的发展是大势所趋,但是若想研发出类人智能,还有很长的一段路要走。
  参考文献
  [1] 陶永,田苗,刘辉,等.智能机器人研究现状及发展趋势的思考与建议[J].高技术通讯,2019,29(02):149-163.
  [2] 董文清.智能机器人的现状与发展[J].机械制造,2019,57(01):36-38.
  [3] 马栎.智能机器人现状及发展趋势研究[J].传播力研究,2018,2(35):238.
  [4] 余明華,冯翔,祝智庭.人工智能视域下机器学习的教育应用与创新探索[J].远程教育杂志,2017,35(03):11-21.
  [5] 刘知青,吴修竹.解读AlphaGo背后的人工智能技术[J].控制理论与应用,2016,33(12):1685-1687.
  作者简介
  陈星合(2003-),男,陕西省西安市人;学校:西安铁一中国际合作学校。
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