近幾年來,隨著不少國家將人工智能提升到戰(zhàn)略高度,人工智能取得了飛速的發(fā)展。人工智能關鍵技術在基礎理論研究方面不斷深入,某些領域有了突破性的進展,在轉(zhuǎn)化應用方面,更是遍地開花,碩果累累。
新一代人工智能的8項關鍵共性技術具有極其廣泛的應用,概括起來應用可以分為兩種情況:
(1)每種技術都可以應用到許多領域。
(2)許多高技術的產(chǎn)品或先進制造技術系統(tǒng)中,都轉(zhuǎn)化應用了人工智能的多項關鍵技術。
在人工智能關鍵技術的轉(zhuǎn)化應用中,最典型的,非智能機器人莫屬。
人工智能技術涉及的多個方面都與智能機器人有關,許多人工智能需要解決的問題正是智能機器人技術需要解決的問題,人工智能的很多成果也在智能機器人上得以體現(xiàn)。
人工智能在機器人領域的六大應用
01
人工神經(jīng)網(wǎng)絡在機器人定位與導航中的應用。人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有融合多元信息資源的功能,在智能機器人定位和導向環(huán)節(jié)具有較高的應用頻率。
02
專家系統(tǒng)在機器人控制中的應用。采用專家系統(tǒng),并不需要建立、求解精確的數(shù)學模型,它是建立在人類大量的成功實踐基礎上并把經(jīng)驗以程序的方式傳遞給機器人,使其具有較高的解決問題的能力。
03
進化算法在機器人路徑設計中的應用。路徑規(guī)劃一直是智能機器人研究領域的重點和難點,隨著人工智能進化算法研究的逐步發(fā)展,遺傳算法、蟻群算法等的提出,機器人路徑規(guī)劃問題也得到相應發(fā)展。尤其是通過遺傳算法在路徑規(guī)劃中的應用,使得機器人更加智能化。
04
模式識別在智能機器人領域的應用。目前在人工智能模式識別領域,圖像識別是發(fā)展最快且應用最廣的領域,語音識別是人工智能技術發(fā)展的熱點,并且已經(jīng)取得相當?shù)某煽?,語音識別正確率不斷提升,且對不同語音特點的適應性也是越來越高。機器視覺已經(jīng)從模式識別的一個研究領域發(fā)展為一門獨立的學科,其當前比較具體的目標主要是通過模擬人的視覺,開發(fā)出從圖像輸入到自然景物分析的圖像理解系統(tǒng)。
05
機器學習在智能機器人領域的應用。機器人如果要完成復雜的任務,其學習能力就顯得極為重要。學習能力是機器人系統(tǒng)中個體機器人必須具備的重要能力之一,它為復雜多變環(huán)境下機器人的環(huán)境理解規(guī)劃與決策等行為提供了有效保障,從而改善整個機器人系統(tǒng)的運行效率。
06
分布式人工智能在智能機器人領域的應用。分布式人工智能,把一個具體的求解問題劃分為多個相互合作和知識共享的模塊。多智能體系統(tǒng)則研究各智能體之間智能行為的協(xié)調(diào),包括規(guī)則、知識、技術和動作的協(xié)調(diào)。多機器人系統(tǒng)則是多智能體系統(tǒng)的一個特例。吸取多智能體系統(tǒng)研究的成果(理論及方法),依據(jù)其特性來組織和控制多個機器人,使之通過協(xié)作完成單個機器人無法完成的復雜任務,是多機器人系統(tǒng)理論發(fā)展的一條捷徑。
智能機器人將著力八個方面發(fā)展
人工智能關鍵技術的每一次突破,都將促進智能機器人的性能上一臺階,同理,智能機器人性能的每一次提高,也將推動人工智能關鍵技術的一大進步。概括來說,智能機器人在今后的發(fā)展中,提高其智能化水平、環(huán)境自適應性與決策自主性仍是研究的關鍵。
智能機器人將著力在以下幾個方面發(fā)展:(1)研發(fā)面向任務的高級智能機器人;(2)發(fā)展更先進的多傳感技術,提高集成技術,增加信息的融合;(3)機器人網(wǎng)絡化,利用通信網(wǎng)絡技術將各種機器人連接到計算機網(wǎng)絡上,并通過網(wǎng)絡對機器人進行有效的控制;(4)提高智能機器人的機器學習能力,使其具有類似人的學習能力,以適應日益復雜的、不確定和非結(jié)構化的環(huán)境;(5)智能人機接口,提高人與機器人交互的和諧性;(6)多機器人協(xié)調(diào)作業(yè),組織和控制多個機器人來協(xié)作完成單機器人無法完成的復雜任務;(7)研發(fā)主要用于醫(yī)療、休閑和娛樂場合的軟機器人技術;(8)仿人和仿生技術,這是機器人技術發(fā)展的最高境界。
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)專家認為智能機器人至少要具備以下三個要素:一是感覺要素,感知、識別周圍環(huán)境和自身狀態(tài);二是思考要素,根據(jù)感覺要素所得到的信息或自身的需要,思考確定采用什么樣的動作;三是運動要素,做出反應性或自主性的動作。我國科研人員對第三代機器人的定義是:智能機器人是一種具備一些與人類有著相似的感知能力、動作能力、協(xié)同能力和規(guī)劃能力的高度靈活的自動化機器系統(tǒng)。
智能機器人主要由執(zhí)行機構、驅(qū)動裝置、傳感裝置、控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)及人機接口等幾部分組成。智能機器人的關鍵技術主要包括:多傳感信息藕合技術、機器視覺技術、定位和導航技術、路徑規(guī)劃技術、智能控制技術及人機接口技術等。目前智能機器人研究水平還處于非常低下的階段,對于特定的環(huán)境或者各種變量已經(jīng)確定的不特定環(huán)境可以發(fā)揮相當?shù)淖饔?,并在一定程度上代替人類的直接參與。但對于各種不可預測的變化,目前還無法做出相應的感知并采取準確的行動。
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原文標題:人工智能六大關鍵技術成就智能機器人
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