漫谈2019年机器人创意比赛主题 王伟强2018 11 23南京 提纲 机器人的定义 2019年机器人创意比赛主题问题与思考评分规则与研制报告结语 机器人的范畴 机器人 Robot 是自动执行工作的机器装置 它既可以接受人类指挥 又可以运行预先编排的程序 也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动 联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义 一种可编程和多功能的操作机 或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统 中国科学家对机器人的定义是 机器人是一种自动化的机器 所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力 如感知能力 规划能力 动作能力和协同能力 是一种具有高度灵活性的自动化机器 在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中 人们逐步认识到机器人技术的本质是感知 决策 行动和交互技术的结合 机器人的属性 1 具有实施操作的本体结构 2 具有智能和感知能力 3 具有作业功能 2019年机器人创意比赛 1 智能机器人是一类重要的机器人类别 2019年创意比赛的主题就是设计智慧型机器人 机器人是由我们人类设计并建造的能够模仿人的某种特定行为或一般行为的机器系统 事实上 只要一台机器能够有效地模拟人的某一项行为 我们都可以把它看作广义的机器人系统 我的机器人广义定义 例如 我们希望它能具备像人一样在各种环境中进行自由灵活行走的能力 人的脚 还希望它具备准确感知周围环境状态变化的能力 人的感官 还希望它能做出一些类人的行为与周围的环境相互作用 如搬运物体 人的手 更进一步希望它能够对环境进行理解 分析 甚至与人通过语言进行思想的交流 人的脑 2019年机器人创意比赛 2 2017年7月 国务院向各省 自治区 直辖市人民政府 国务院各部委 各直属机构印发了 新一代人工智能发展规划 正式将人工智能上升为国家战略高度 新一代人工智能发展规划 中要求逐步开展全民智能教育项目 在中小学阶段设置人工智能相关课程 逐步推广编程教育 建设人工智能学科 形成我国人工智能人才高地 本次创意比赛的主题范围设置的非常广泛 关键词只有 智能 两个字 给同学们更广阔的创意空间 智能技术是构建机器人系统必不可少的核心技术 研究者们已不满足于构建具有行走能力 灵活机械操作能力的机器人 还希望它们能对周围环境进行感知与理解 能听能看能说能初步理解 甚至在特定的应用场景 具备超越人类的思维推理与判断决策的能力 建议同学们在选题的时候 可以不必在意整体的系统性 更多关注某一方面的亮点即可 不必强调机器人的定义 更关注体现智能性的某一特定行为或者某一特定任务即可 2019年机器人创意比赛 3 扫地机器人 扫地机器人的设计思路在家庭吸尘器的基础上赋予了设备类人的自主行走能力 高端的扫地机器人上一般都加载了环境感知设备 如激光传感器 快速建立工作环境的地图模型 并依据地图信息规划出覆盖整个清洁环境行走路线 然后机器人就可以沿着规划好的路线行进并同时打开它的清洁机构完成指定的任务 值得注意的是 扫地机器人一般都会有一个实时侦测系统 采用红外或者超声传感器等 用于检测前方的障碍物 一旦发现就会启动避障模块 实现局部的路径重新规划 同步定位与建图 simultaneouslocalizationandmapping SLAM 与路径规划 pathplanning 是实现机器人自主行走的重要核心技术 目前的无人机应用 电子地图应用都需要相关技术的支撑 包括未来的无人车自动驾驶应用 2019年机器人创意比赛 4 能听会说机器人 语言是人类区别于动物的一个重要特征 是人类大脑智能的一个重要体现 因此 研究者们一直梦想着能够让机器听懂我们人类所说的自然语言 同时也希望机器能用自然语言与我们交流 这些在上世纪风靡全球的科幻电影 星球大战 中出现的美妙画面 经过科学家们几十年的不懈努力今天基本上已经变为现实 在语音识别与语音合成的基础上 再通过自然语言处理技术 就可以构建出目前已经初具形态的出国旅游翻译机系统 翻译机系统既能听懂你的语言 还能将它翻译成你指定的语言形式进行输出 无论你走到哪里 都有一位贴身的翻译 出国旅游不必为语言障碍而大伤脑筋了 2019年机器人创意比赛 5 具备思维能力的机器人 棋类是人类发明的一种进行思维对抗的游戏 也是人工智能领域的试金石应用 1997年5月11日 IBM的计算机程序 深蓝 在正常时限的国际象棋比赛中首次击败了当时等级分排名世界第一的棋手加里 卡斯帕罗夫 这是人工智能发展史具有历史意义的一天 与国际象棋相比 围棋作为一项更加复杂的棋类 当时最好的人工智能程序还无法与业余三段相抗衡 人们对于什么时候机器能够在围棋的人机大战中战胜人类的顶尖高手没有任何幻想 围棋是人类对于自己思维推理判断能力赖以骄傲的领地 2016年3月 阿尔法围棋程序颠覆了人们的预期以4比1的总比分击败了围棋世界冠军 职业九段棋手李世石 接着在2016年末2017年初 该程序在中国棋类网站上以Master之名击败中日韩数十位顶尖围棋高手 连续60局中无一败绩 2017年5月 在中国乌镇以3比0击败了当时排名世界第一的世界围棋冠军柯洁 问题与思考 机器人是否一定要有肉眼看的见的本体 计算机程序是否可以看作是一种抽象的机器人本体 计算机程序是构建智能系统与机器人系统的基石 智能系统与机器人系统是软件与硬件的结合体 没有智慧型计算机软件支撑的系统是没有灵魂的躯壳 智能系统与机器人系统之间差异我们不必去太过计较 智能系统的范畴更广泛 在创意比赛中 系统与技术都是我们支持与允许的 两者是整体与部件的关系 技术是构建系统的积木块 技术创新更可贵 评分机制 研制报告 标题摘要问题的提出相关工作介绍作品描述实验结果与分析结论参考文献 总结 时代在进步 我们对于机器人内涵也应该与时俱进 广义的机器人能给我们机器人竞赛的参赛选手们更广阔的思想沃土 现在是人工智能的春天 将智能技术与机器人技术紧密结合是建造未来机器人系统的一个趋势 计算机程序不全是机器人 实现类人智能与类人行为的程序属于机器人的范畴 两者不应对立起来 机器人是硬件与软件的结合体 有的系统硬件功用多一些 有的系统软件功用多一些 在计算设施上运行起来实现类人行为的程序与其硬件计算平台融为一体可以理解为机器人范畴 系统层面的创意设计是有效的 关键技术层面的创意也是有效的