人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展

柯振東

（湖北科技學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 咸寧 437100）

社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，人工智能作為市場(chǎng)拓展、效能提升的重要手段之一，通過模擬人類思維、延伸思想，從而發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域中應(yīng)用，能夠滿足其功能要求，發(fā)展現(xiàn)代技術(shù)，拓展智能產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，促進(jìn)工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)發(fā)展。由于人工智能近年來發(fā)展過于迅速，技術(shù)需要完善的問題較多，過程中很多負(fù)面因素逐漸呈現(xiàn)出來。因此，需要加強(qiáng)機(jī)器人領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能技術(shù)的研究，探索和解決遇到的問題，抓住生產(chǎn)機(jī)遇，在各個(gè)領(lǐng)域中充分應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升工作效率和質(zhì)量。

1 人工智能技術(shù)探索方向闡述

1.1 研究模式識(shí)別方向

人工智能通過設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序模仿人類智能，通過智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，以各種程序識(shí)別人類感知，從而作出反饋。由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身比較復(fù)雜，能夠容納巨量數(shù)據(jù)，利用聲音、符號(hào)等各類信息來識(shí)別數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)可以通過各種形式收集數(shù)據(jù)，之后進(jìn)行預(yù)處理，提取主要元素，通過各種數(shù)據(jù)分析，準(zhǔn)確掌握信息，分析環(huán)境，系統(tǒng)執(zhí)行命令，從而作出正確操作[1]。

1.2 研究機(jī)器視覺方向

在識(shí)別功能基礎(chǔ)之上，視覺研究相對(duì)比較復(fù)雜，在技術(shù)系統(tǒng)研究方面也比較有難度。計(jì)算機(jī)可以模擬人類視覺相關(guān)功能，對(duì)看到的信息進(jìn)行識(shí)別和分類，對(duì)問題進(jìn)行理解和分析，從而實(shí)現(xiàn)功能模擬。由于機(jī)器視覺研究方向具有較強(qiáng)復(fù)雜性，研究周期較長(zhǎng)，過程也出現(xiàn)很多問題。一些研究所將機(jī)器視覺作為獨(dú)立研究重點(diǎn)內(nèi)容，旨在更加準(zhǔn)確掌握人類視覺信息，使模擬動(dòng)作更加精確，全面掌握外界信息。計(jì)算機(jī)猶如人的大腦，視覺功能的實(shí)現(xiàn)需要計(jì)算機(jī)處理視覺信息，結(jié)合智能需求以及生產(chǎn)實(shí)際需求，模仿人工操作，提升工作效率[2]。

1.3 研究機(jī)器學(xué)習(xí)方向

人工智能技術(shù)的應(yīng)用，如何使機(jī)器人掌握學(xué)習(xí)方法，更加完美的模擬人類思維呢？通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)手段可以實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)分析人類學(xué)習(xí)方法以及思維模式，應(yīng)用于機(jī)器中，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)功能，掌握知識(shí)點(diǎn)，滿足機(jī)器智能發(fā)展要求。隨著人類大腦思維的變化，計(jì)算機(jī)模擬思維是個(gè)十分復(fù)雜的過程，識(shí)別信息也需要穩(wěn)定系統(tǒng)的支撐，機(jī)器實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)模擬功能后，可以按照自身需求調(diào)整信息，應(yīng)用所掌握的信息處理問題，如遇到未掌握的問題，可以及時(shí)搜索“計(jì)算機(jī)大腦”，找到處理數(shù)據(jù)。人工智能在機(jī)器學(xué)習(xí)方向的研究，需要提升機(jī)器反應(yīng)能力和適應(yīng)能力，面對(duì)生產(chǎn)工作中可能遇到各種問題，需要有一個(gè)預(yù)先判斷，結(jié)合人類思維方式探索最高效的解決辦法，掌握人類學(xué)習(xí)方法，有效降低人類的腦力活動(dòng)。

1.4 研究分布式智能方向

人工智能在分布式方面的研究主要是通過結(jié)合計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)，將二者進(jìn)行連接后合理協(xié)調(diào)各個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，解決差異化問題，保障各類信息可以快速、有效、準(zhǔn)確的傳輸，提升生產(chǎn)功能和效率，在遇到繁雜問題時(shí)，系統(tǒng)之間可以相互連接，互傳信息，開啟合作機(jī)制，在技術(shù)應(yīng)用過程中可以啟動(dòng)環(huán)節(jié)系統(tǒng)，了解環(huán)節(jié)規(guī)則，協(xié)調(diào)技術(shù)和知識(shí)等方面內(nèi)容。解決差異化問題一直是人工智能研究的主要方向之一，通過深入探究和實(shí)踐研究，可以解決技術(shù)中遇到的難題，逐步完善系統(tǒng)功能。如圖1所示，人工智能在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，其所解決的實(shí)際問題也各種各樣。

圖1 人工智能在各領(lǐng)域中應(yīng)用情況

2 人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域中應(yīng)用與發(fā)展研究

2.1 模仿人工神經(jīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航與定位功能

人工神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)建主要實(shí)現(xiàn)的功能是模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)，如了解人類生物鐘、神經(jīng)反應(yīng)等，在繁雜的數(shù)據(jù)中，可以預(yù)先處理和剔除無用信息，排除無用數(shù)據(jù)，留下有用信息，在后續(xù)工作中可以提升反應(yīng)能力和處理能力，整理信息內(nèi)容，對(duì)綜合性系統(tǒng)可以整理出分類信息，找到關(guān)鍵處理問題點(diǎn)。人工神經(jīng)系統(tǒng)功能在各大領(lǐng)域中應(yīng)用，可以提升信息數(shù)據(jù)儲(chǔ)備量，在各環(huán)節(jié)系統(tǒng)交錯(cuò)時(shí)，能夠梳理“神經(jīng)元”，模仿人類大腦進(jìn)行實(shí)踐操作，打破傳統(tǒng)機(jī)器局限性，其靈活性更高。復(fù)雜問題可以快速得到有效解決，計(jì)算機(jī)靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，各種問題可以有效化解，由于機(jī)器人具備人工神經(jīng)系統(tǒng)功能，在面對(duì)障礙物時(shí)可以準(zhǔn)確躲避，并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，因此，其在導(dǎo)航與定位方面優(yōu)勢(shì)明顯，機(jī)器人操作系統(tǒng)可以準(zhǔn)確掌握目標(biāo)軌跡，識(shí)別數(shù)據(jù)，從而作出準(zhǔn)確判斷和操作。

2.2 通過控制機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)專家應(yīng)用功能

所謂專家應(yīng)用功能指的是將各領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)信息聚集在系統(tǒng)中，模仿專家思維方式，使人工智能系統(tǒng)具備專家水平，在遇到問題時(shí)，可以找到最有效的方法，以專家思維判斷問題，此功能對(duì)于解決復(fù)雜問題有很大幫助，為人們生活及生產(chǎn)活動(dòng)提供更加專業(yè)的指導(dǎo)。近年來，我國(guó)社會(huì)發(fā)展迅速，技術(shù)水平有很大提升，對(duì)機(jī)器人的控制方面有很大發(fā)展，在各領(lǐng)域中發(fā)揮的作用巨大。機(jī)器人控制方法主要以專家應(yīng)用功能為基礎(chǔ)，模仿人類復(fù)雜思維，如動(dòng)力系統(tǒng)可以模仿多變思維，處理復(fù)雜問題。專家系統(tǒng)在機(jī)器人中的應(yīng)用，可以控制大量數(shù)據(jù)，解決技術(shù)類問題，提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率。針對(duì)突發(fā)性、偶然性問題，機(jī)器人可以按照系統(tǒng)規(guī)則預(yù)先處理，為人們排除很多無用信息，將關(guān)鍵內(nèi)容提取出來，結(jié)合常規(guī)人工工作方式，有效解決實(shí)際問題。

2.3 探索智能發(fā)展趨勢(shì)，了解本質(zhì)意義

人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了智能機(jī)器的發(fā)展。通過賦予機(jī)器智能化功能，科學(xué)應(yīng)用智能技術(shù)，達(dá)成生產(chǎn)目標(biāo)。對(duì)于人工智能系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外研究院都十分重視其未來發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)智能化研究也未曾懈怠。人工智能的定義很多，人們對(duì)其理解也不同，但究其本質(zhì)是以技術(shù)方式將人類思想內(nèi)容呈現(xiàn)出來，賦予機(jī)器思想，達(dá)成科學(xué)共識(shí)，加強(qiáng)合作協(xié)調(diào)，解決實(shí)際問題?，F(xiàn)階段，我國(guó)在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展取得了一定成果，科學(xué)技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展推動(dòng)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速擴(kuò)張，機(jī)器人效率高、自足能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)明顯，在各領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，逐漸改善傳統(tǒng)工作方式，突破人們思想預(yù)期，為社會(huì)發(fā)展提供更多動(dòng)能。但由于很多工作工序復(fù)雜，突發(fā)問題較多，形式多種多樣，這對(duì)人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域中應(yīng)用帶來很大挑戰(zhàn)，一些問題暫且未探索出最有效的解決方式。因此，在創(chuàng)造機(jī)器人時(shí)，應(yīng)注重人的大腦功能開發(fā)和模擬，擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間，提升整個(gè)行業(yè)的發(fā)展水平。結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，人工智能應(yīng)深入研究理論知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐，穩(wěn)步發(fā)展，不斷提升技術(shù)水平，穩(wěn)定發(fā)揮工作技能，使市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)可以穩(wěn)步發(fā)展。

作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的分支，我們?cè)趹?yīng)用人工智能相關(guān)功能時(shí)還需了解其本質(zhì)意義，深入挖掘高級(jí)智能信息，研究人類思維和動(dòng)作，識(shí)別語言、動(dòng)作、專家信息、表情、情感模仿等，而并非只是機(jī)械性動(dòng)作和表演。實(shí)現(xiàn)高級(jí)智能功能需要技術(shù)支撐，搜集大數(shù)據(jù)信息，特別是感應(yīng)器和識(shí)別方面。例如：語言翻譯器，常規(guī)翻譯機(jī)以單詞組成為主，對(duì)于句子翻譯缺少句式分析，對(duì)人類習(xí)慣用語信息掌握不夠全面。結(jié)合搜索引擎，在生活中人們利用網(wǎng)絡(luò)軟件溝通時(shí)會(huì)說出常用語，系統(tǒng)自動(dòng)抓取數(shù)據(jù)，從而形成距離，通過拼湊單詞和句式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組織語法，結(jié)合表述習(xí)慣，從而做出最佳翻譯。人工智能機(jī)器人可以模擬人類網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)，在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，未來專業(yè)系統(tǒng)也會(huì)開發(fā)出更多的功能，所提供的信息會(huì)更具權(quán)威性和參考性。

3 結(jié)語

綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)已然到來，人工智能機(jī)器人的應(yīng)用會(huì)逐漸得到人們的重視，在各領(lǐng)域中的應(yīng)用也勢(shì)必會(huì)更加廣泛。新興技術(shù)的發(fā)展為人類生產(chǎn)制造、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等都注入更多的推進(jìn)力，在幫助我們解決更多實(shí)際問題的同時(shí)，也為人類發(fā)展帶來巨大挑戰(zhàn)。如何有效應(yīng)用人工智能發(fā)展市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，如何解決生活中點(diǎn)點(diǎn)滴滴的問題，機(jī)器人是否能夠在未來完全替代人類工作等。這些問題無疑為研究者帶來很多的研究主題。在開發(fā)新技術(shù)功能的過程中，我們也應(yīng)提高警惕，加強(qiáng)自身能力的提升，賦予智能機(jī)器人更多數(shù)據(jù)支撐，合理應(yīng)用技術(shù)，規(guī)范行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)，使人工智能機(jī)器人領(lǐng)域安全穩(wěn)步發(fā)展。