機器人在智能領(lǐng)域猜想

郭康銀

摘 要：機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(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。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

關(guān)鍵詞：機器人;人工智能;量子通信

1.機器人發(fā)展歷史

隨著高新技術(shù)的發(fā)展，各種類型的軍用機器人已經(jīng)大量涌現(xiàn)，一些技術(shù)發(fā)達的國家相繼研制了智能程度高、動作靈活、應(yīng)用廣泛的軍用機器人。目前軍用機器人主要是作為作戰(zhàn)武器和保障武器使用。在惡劣的環(huán)境下，機器人的承受能力大大超過載人系統(tǒng)，并且能完成許多載人系統(tǒng)無法完成的工作，如運輸機器人可以在核化條件下工作，也可以在炮火下及時進行戰(zhàn)場救護。在地面上，機器人為聯(lián)合國維和部隊排除爆炸物、掃除地雷;在波黑戰(zhàn)場上，無人機大顯身手;在海洋中，機器人幫助人清除水雷、探索海底秘密;在宇宙空間，機器人成了火星考察的明星。

2.機器人發(fā)展趨勢

機器人在軍事上和民用生活中已經(jīng)占有極其重要的地位，近幾年來，世界各國都在大力發(fā)展機器人，其中有名的廠家是日本本田公司、ABB集團（阿西布朗勃法瑞）等。國內(nèi)的公司也紛紛研制出自己的機器人，但國內(nèi)生產(chǎn)的機器人反應(yīng)速度較慢，其技術(shù)含量遠(yuǎn)不能達到國際水準(zhǔn)。因此大力發(fā)展機器人對我國的軍事以及民用生活有著極大的幫助。

3.人工智能基本介紹

人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計算機科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f幾乎是自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算機科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個應(yīng)用分支。從思維觀點看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進入語言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊數(shù)學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進入人工智能學(xué)科，它們將互相促進而更快地發(fā)展。

4.量子通信基本介紹

所謂量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。

量子信息因其傳輸高效和絕對安全等特點，被認(rèn)為可能是下一代IT技術(shù)的支撐性研究，并成為全球物理學(xué)研究的前沿與焦點領(lǐng)域。基于我國2001年以來在量子糾纏態(tài)、糾錯、存儲等核心領(lǐng)域的系列前沿性突破，中科院于2011年啟動了空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，力爭在2015年左右發(fā)射全球首顆“量子通訊衛(wèi)星”。中國量子領(lǐng)域的首席科學(xué)家潘建偉，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉、彭承志、陳宇翱等人，與中科院上海技術(shù)物理研究所王建宇、光電技術(shù)研究所黃永梅等組成聯(lián)合團隊，于2011年10月在青海湖首次成功實現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)。實驗證明，無論是從地面指向衛(wèi)星的上行量子隱形傳態(tài)，還是衛(wèi)星指向兩個地面站的下行雙通道量子糾纏分發(fā)均可行，為基于衛(wèi)星的廣域量子通信和大尺度量子力學(xué)原理檢驗奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

5.論文主要設(shè)計核心

本課題主要是設(shè)計以機器人為載體，以量子通信為基礎(chǔ)，以人工智能為主干，研發(fā)新一代智能機器人，使機器人更加擬人化的猜想得到驗證。

到目前為止，在世界范圍內(nèi)還沒有一個統(tǒng)一的智能機器人定義。大多數(shù)專家認(rèn)為智能機器人至少要具備以下三個要素：一是感覺要素，用來認(rèn)識周圍環(huán)境狀態(tài);二是運動要素，對外界做出反應(yīng)性動作;三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動作。

控制機器人的問題在于模擬動物運動和人的適應(yīng)能力。建立機器人控制的等級--首先是在機器人的各個等級水平上和子系統(tǒng)之間實行知覺功能、信息處理功能和控制功能的分配。第三代機器人具有大規(guī)模處理能力，在這種情況下信息的處理和控制的完全統(tǒng)一算法，實際上是低效的，甚至是不中用的。所以，等級自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)首先是為了提高機器人控制的質(zhì)量，也就是降低不定性水平，增加動作的快速性。為了發(fā)揮各個等級和子系統(tǒng)的作用，必須使信息量大大減少。因此算法的各司其職使人們可以在不定性大大減少的情況下來完成任務(wù)。總之，智能的發(fā)達是第三代機器人的一個重要特征。人們根據(jù)機器人的智力水平?jīng)Q定其所屬的機器人代別。有的人甚至依此將機器人分為以下幾類：受控機器人—“零代”機器人，不具備任何智力性能，是由人來掌握操縱的機械手;可以訓(xùn)練的機器人--第一代機器人，擁有存儲器，由人操作，動作的計劃和程序由人指定，它只是記住（接受訓(xùn)練的能力）和再現(xiàn)出來;感覺機器人--機器人記住人安排的計劃后，再依據(jù)外界這樣或那樣的數(shù)據(jù)（反饋）算出動作的具體程序;智能機器人--人指定目標(biāo)后，機器人獨自編制操作計劃，依據(jù)實際情況確定動作程序，然后把動作變?yōu)椴僮鳈C構(gòu)的運動。因此，它有廣泛的感覺系統(tǒng)、智能、模擬裝置（周圍情況及自身--機器人的意識和自我意識）。

通過對機器人控制系統(tǒng)設(shè)計以及仿真，論證該想法的可實踐性，為我國機器人發(fā)展做出一定的貢獻。

參考文獻

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