漫談2019年機器人創(chuàng)意比賽主題

1、漫談2019年機器人創(chuàng)意比賽主題,王偉強 2018.11.23 南京,提綱,機器人的定義？2019年機器人創(chuàng)意比賽主題問題與思考評分規(guī)則與研制報告結(jié)語,機器人的范疇,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。,聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可

2、用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。,中國科學家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器”。在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機器人的過程中，人們逐步認識到機器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動和交互技術(shù)的結(jié)合。,機器人的屬性：（1）具有實施操作的本體結(jié)構(gòu)；(2)具有智能和感知能力；(3)具有作業(yè)功能,2019

3、年機器人創(chuàng)意比賽（1）,智能機器人是一類重要的機器人類別。2019年創(chuàng)意比賽的主題就是設(shè)計智慧型機器人。,機器人是由我們?nèi)祟愒O(shè)計并建造的能夠模仿人的某種特定行為或一般行為的機器系統(tǒng)。事實上，只要一臺機器能夠有效地模擬人的某一項行為，我們都可以把它看作廣義的機器人系統(tǒng)。（我的機器人廣義定義）,例如，我們希望它能具備像人一樣在各種環(huán)境中進行自由靈活行走的能力（人的腳）；還希望它具備準確感知周圍環(huán)境狀態(tài)變化的能力（人的感官）；還希望它能做出一

4、些類人的行為與周圍的環(huán)境相互作用，如搬運物體（人的手）； 更進一步希望它能夠?qū)Νh(huán)境進行理解、分析，甚至與人通過語言進行思想的交流（人的腦）。,2019年機器人創(chuàng)意比賽（2）,2017年7月，國務(wù)院向各省、自治區(qū)、直轄市人民政府，國務(wù)院各部委、各直屬機構(gòu)印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，正式將人工智能上升為國家戰(zhàn)略高度。 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中要求逐步開展全民智能教育項目，在中小學階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工

5、智能學科，形成我國人工智能人才高地。,本次創(chuàng)意比賽的主題范圍設(shè)置的非常廣泛，關(guān)鍵詞只有“智能”兩個字，給同學們更廣闊的創(chuàng)意空間。,智能技術(shù)是構(gòu)建機器人系統(tǒng)必不可少的核心技術(shù)，研究者們已不滿足于構(gòu)建具有行走能力，靈活機械操作能力的機器人，還希望它們能對周圍環(huán)境進行感知與理解，能聽能看能說能初步理解，甚至在特定的應(yīng)用場景，具備超越人類的思維推理與判斷決策的能力。,建議同學們在選題的時候，可以不必在意整體的系統(tǒng)性，更多關(guān)注某一方面的亮點即可。

6、不必強調(diào)機器人的定義，更關(guān)注體現(xiàn)智能性的某一特定行為或者某一特定任務(wù)即可。,2019年機器人創(chuàng)意比賽（3）,掃地機器人,掃地機器人的設(shè)計思路在家庭吸塵器的基礎(chǔ)上賦予了設(shè)備類人的自主行走能力。高端的掃地機器人上一般都加載了環(huán)境感知設(shè)備（如激光傳感器）快速建立工作環(huán)境的地圖模型，并依據(jù)地圖信息規(guī)劃出覆蓋整個清潔環(huán)境行走路線，然后機器人就可以沿著規(guī)劃好的路線行進并同時打開它的清潔機構(gòu)完成指定的任務(wù)。值得注意的是，掃地機器人一般都會有一個實時偵

7、測系統(tǒng)（采用紅外或者超聲傳感器等）用于檢測前方的障礙物，一旦發(fā)現(xiàn)就會啟動避障模塊，實現(xiàn)局部的路徑重新規(guī)劃。,同步定位與建圖 (simultaneous localization and mapping，SLAM)與路徑規(guī)劃(path planning)，是實現(xiàn)機器人自主行走的重要核心技術(shù)。目前的無人機應(yīng)用，電子地圖應(yīng)用都需要相關(guān)技術(shù)的支撐，包括未來的無人車自動駕駛應(yīng)用。,2019年機器人創(chuàng)意比賽（4）,能聽會說機器人,語言是人類區(qū)別于動

8、物的一個重要特征，是人類大腦智能的一個重要體現(xiàn)。因此，研究者們一直夢想著能夠讓機器聽懂我們?nèi)祟愃f的自然語言，同時也希望機器能用自然語言與我們交流。這些在上世紀風靡全球的科幻電影《星球大戰(zhàn)》中出現(xiàn)的美妙畫面，經(jīng)過科學家們幾十年的不懈努力今天基本上已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實。,在語音識別與語音合成的基礎(chǔ)上，再通過自然語言處理技術(shù)，就可以構(gòu)建出目前已經(jīng)初具形態(tài)的出國旅游翻譯機系統(tǒng)。翻譯機系統(tǒng)既能聽懂你的語言，還能將它翻譯成你指定的語言形式進行輸出。無論你

9、走到哪里，都有一位貼身的翻譯，出國旅游不必為語言障礙而大傷腦筋了,2019年機器人創(chuàng)意比賽（5）,具備思維能力的機器人,棋類是人類發(fā)明的一種進行思維對抗的游戲，也是人工智能領(lǐng)域的試金石應(yīng)用。,1997年5月11日，IBM 的計算機程序“深藍”在正常時限的國際象棋比賽中首次擊敗了當時等級分排名世界第一的棋手加里·卡斯帕羅夫，這是人工智能發(fā)展史具有歷史意義的一天。,與國際象棋相比，圍棋作為一項更加復(fù)雜的棋類，當時最好的人工智能程序

10、還無法與業(yè)余三段相抗衡。人們對于什么時候機器能夠在圍棋的人機大戰(zhàn)中戰(zhàn)勝人類的頂尖高手沒有任何幻想，圍棋是人類對于自己思維推理判斷能力賴以驕傲的領(lǐng)地。,2016年3月，阿爾法圍棋程序顛覆了人們的預(yù)期以4比1的總比分擊敗了圍棋世界冠軍、職業(yè)九段棋手李世石；接著在2016年末2017年初，該程序在中國棋類網(wǎng)站上以Master之名擊敗中日韓數(shù)十位頂尖圍棋高手，連續(xù)60局中無一敗績；2017年5月，在中國烏鎮(zhèn)以3比0擊敗了當時排名世界第一的世界圍

11、棋冠軍柯潔,問題與思考,機器人是否一定要有肉眼看的見的本體？,計算機程序是否可以看作是一種抽象的機器人本體？,計算機程序是構(gòu)建智能系統(tǒng)與機器人系統(tǒng)的基石,智能系統(tǒng)與機器人系統(tǒng)是軟件與硬件的結(jié)合體，沒有智慧型計算機軟件支撐的系統(tǒng)是沒有靈魂的軀殼。,智能系統(tǒng)與機器人系統(tǒng)之間差異我們不必去太過計較，智能系統(tǒng)的范疇更廣泛。,在創(chuàng)意比賽中，系統(tǒng)與技術(shù)都是我們支持與允許的，兩者是整體與部件的關(guān)系。技術(shù)是構(gòu)建系統(tǒng)的積木塊，技術(shù)創(chuàng)新更可貴。,評分機制,

12、研制報告,標題摘要問題的提出相關(guān)工作介紹作品描述實驗結(jié)果與分析結(jié)論參考文獻,總結(jié),時代在進步，我們對于機器人內(nèi)涵也應(yīng)該與時俱進，廣義的機器人能給我們機器人競賽的參賽選手們更廣闊的思想沃土。,現(xiàn)在是人工智能的春天，將智能技術(shù)與機器人技術(shù)緊密結(jié)合是建造未來機器人系統(tǒng)的一個趨勢。,計算機程序不全是機器人，實現(xiàn)類人智能與類人行為的程序?qū)儆跈C器人的范疇。兩者不應(yīng)對立起來。,機器人是硬件與軟件的結(jié)合體，有的系統(tǒng)硬件功用多一些，有的系統(tǒng)