人工智能與機器人的交叉研究

張廣鵬

摘 要 機器人、人工智能，它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。實時人工智能是實時系統(tǒng)和人工智能技術相互結合的一個新的研究領域。實時人工智能系是統(tǒng)是一種在動態(tài)的環(huán)境中，能夠利用有限的資源來可靠地完成關鍵性任務的系統(tǒng)。機器人、人工智能實時系統(tǒng)作為一個整體的研究才剛剛開始，離我們的目標還很遙遠。但人工智能在某些方面將會有較大的突破。

關鍵詞 機器人 人工智能 實時系統(tǒng) 挑戰(zhàn) 展望

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A

人工智能（Artificial Intelligence），英文簡寫是AI。它主要研究、發(fā)掘應用在延伸、模擬和擴展人的智能理論、技術、方法，以及應用系統(tǒng)的一門新科技?！叭斯ぶ悄堋币辉~剛開始，由1956年美國計算機協(xié)會組織的達特莫學會上提出的。自那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展。由于智能概念的不確定，人工智能的概念一直沒有一個統(tǒng)一的標準。

1機器人、人工智能概述

人工智能學科的出現(xiàn)與發(fā)展不是偶然的、孤立的，它是與整個科學體系的演化和發(fā)展進程密切相關的。人工智能是自然智能（特別是人的智能）的模擬、延伸和擴展，即研究“機器智能”，也開發(fā)“智能機器”。如果把計算機看作是寶劍，那么人工智能就是高明靈巧的劍法。

1956年夏季，在美國達特摩斯大學，由麥卡賽、明斯基、香農(nóng)等發(fā)起，由西蒙、塞繆爾、紐厄爾等參加，舉行了關于“如何用機器模擬人的智能”的學術研討會，第一次正式采用“人工智能”的術語。這次具有歷史意義的、為期兩個月之久的學術會議，標志著“人工智能”新學科的誕生。

人工智能在電子技術方面的應用可以把人工智能和仿真技術相結合，以單片機硬件電路為專家系統(tǒng)的知識來源，建立單片機硬件配置專家系統(tǒng)，進行故障診斷，以提高糾錯能力。人工智能技術也被引入到了計算機網(wǎng)絡領域，計算機網(wǎng)絡安全管理的常用技術是防火墻技術，而防火墻的核心部分就是入侵檢測技術。隨著網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，各種入侵手段也在層出不窮，單憑傳統(tǒng)的防范手段已遠遠不能滿足現(xiàn)實的需要，把人工智能技術應用到網(wǎng)絡安全管理領域，大大提高了它的安全性。

2學科交叉帶來的挑戰(zhàn)

實時人工智能是實時系統(tǒng)和人工智能技術相互結合的一個新的研究領域。實時人工智能系統(tǒng)是一種在動態(tài)的環(huán)境中，能夠利用有限的資源來可靠地完成關鍵性任務的系統(tǒng)。目前大多數(shù)人工智能規(guī)劃和問題求解系統(tǒng)都試圖產(chǎn)生一個完全的精確解，但是在資源限制的狀態(tài)下， 快速地產(chǎn)生一個近似解將更有效。Anytime算法能夠折衷解的質(zhì)量和計算時間，是人工智能技術應用在實時環(huán)境中的有效技術。由基本的Anytime算法構成實時人工智能系統(tǒng)的關鍵之一是如何給基本算法分配時間， 從而可以獲得系統(tǒng)的性能描述，實施有效的實時監(jiān)控。時間分配算法，爬山算法僅能找到局部最優(yōu)解，如果組織問題滿足局部組織問題的條件，它能夠找到最優(yōu)解。對于不滿足局部組織問題的條件的大型組織結構，爬山算法不能保證找到全局最優(yōu)解。遺傳算法適合于尋找全局解，但搜索效率取決于一些關鍵參數(shù)的確定和算子的操作機制選取。

智能主體是智能互聯(lián)網(wǎng)中的生靈，它是一種智能的軟件實體，能夠在智能互聯(lián)網(wǎng)中自由遨游，為用戶提供各種智能服務。所謂網(wǎng)絡智能軟件是面向智能主體的研究方法所設計、開發(fā)的軟件。網(wǎng)絡智能軟件技術是網(wǎng)絡技術、人工智能技術、軟件工程技術的結合。

3機器人、人工智能及實時系統(tǒng)的前景展望

人工智能的研究目標是認識與模擬人類智能行為。傳統(tǒng)人工智能研究往往將研究重點集中于對人類單個智能品質(zhì)如計算能力、推理能力、記憶能力、搜索能力、直覺能力等的研究與模擬。然而，由于人類智能行為是各種單個智能品質(zhì)的綜合體現(xiàn)，因此傳統(tǒng)研究方法往往無法充分刻畫或恰當模擬人類的智能行為。把人看成多種智能品質(zhì)構成的有機整體——智能體（agent），綜合考察智能體的各種智能行為與特征，是當前人工智能研究者共同的愿望。

人工智能作為一個整體的研究才剛剛開始，離我們的目標還很遙遠。但人工智能在某些方面將會有較大的突破。

半個世紀以來，人工智能發(fā)展極其迅速，專家系統(tǒng)、智能控制在短短的10余年里就發(fā)展成熟。目前的焦點，如分布式和協(xié)同式多專家系統(tǒng)、機器學習（知識挖掘和知識發(fā)現(xiàn)）方法、硬軟件一體化技術以及并行分布處理技術還有MAS的研究，也有望在下一個5年內(nèi)也會成熟。根據(jù)AI目前的發(fā)展態(tài)勢，以及現(xiàn)有的規(guī)劃，將AI未來的發(fā)展必將越來越廣泛，越來越深入，越來越快地，向著人類智能的方向逼近。

4總結

人工智能這門科目的出現(xiàn)、發(fā)展并非偶然，它和整個科學體系進化和發(fā)展進程有著緊密關聯(lián)。21世紀會變成智能革命的時期，信息時代的特征分為三個方面：聯(lián)結、符號和行為主義，在信息論啟發(fā)下，達到統(tǒng)一和諧，在每個領域交互研究與發(fā)展中，一定會發(fā)生一場智能革命，真正意義達到人和機器一起協(xié)調(diào)思考的新時期。

參考文獻

[1] 姜傳賢.案例教學法在“軟件工程”課程教學中的應用[J].成功（教育）.2011，（11）：20-21.