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計算機革命/人工智慧/機器人

來自華夏公益教科書

機器人

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機器人學是設計、建造和使用機器人的科學或技術。機器人學是使用計算機控制的機器人來執行手動任務。機器人通常被軍方和企業用來完成對人來說危險的任務,例如拆除炸彈、探索沉船和礦井。它們也用於執行單調的工作,例如在裝配線上。還有一些個人或服務機器人來協助個人任務。還有一些機器人用於娛樂。機器人的外觀取決於它們的功能或目的。如今,機器人學是一個快速發展的領域。機器人研究正在繼續製造更智慧、更強大的機器人。美國宇航局的研究人員已經開發出一種方法,讓一群機器人協同工作,以在崎嶇、多樣的地形上抓取、抬起和移動重物。該軟體允許機器人“共享大腦”,以便每個機器人知道其他機器人正在做什麼。這使機器人能夠協同工作制定計劃,例如如何繞過岩石或機組人員可能遇到的其他障礙物。

參考資料:Morely,Deborah;Parker,Charles。瞭解今天的計算機和明天的計算機。課程技術,2011 年,第 481-483 頁,第 505 頁。

DARPA 的獵豹機器人

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DARPA 標識

國防高階研究計劃局,它被認為是創造了 ARPANET 的機構,ARPANET 是我們今天享受的網際網路的前身,它建立和管理涵蓋各種方面的專案,通常在軍事行業內。最近,他們與一家名為波士頓動力公司的公司合作,創造了一個四條腿的機器人,它能夠在實驗室的跑步機上以每小時 28.3 英里的速度衝刺。這款機器人還能夠在面對動態地形或從側面被推時恢復平衡。他們創造這個專案的目的是為了緊急救援、協助和其他任務,例如運送貨物。

http://www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2012/09/05.aspx

HULC 外骨骼

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DARPA 外骨骼

我們的軍人經常攜帶沉重的戰鬥負荷,這增加了受傷的可能性。早在 2010 年,洛克希德·馬丁公司就推出了這項名為 HULC 外骨骼的新技術。這種設計更重,電池續航時間約為一小時。在搬運如此重的負荷時,這種重量透過動力鈦腿傳遞到地面,而不會損失機動性。HULC 是一款完全無線、液壓驅動的仿人外骨骼。這可以讓使用者能夠以更長的時間和在各種地形上攜帶高達 200 磅的負荷。這種新型設計可以持續使用 8 小時,並且如果只是站崗,一次充電可以持續幾天。它足夠靈活,可以進行深蹲、爬行和上半身舉重。套裝內部連線著一臺微型計算機,可以隨個人移動。它可以使用電池供電很長時間,並採用節能設計,這意味著如果電量不足,它將繼續支撐承載者及其負荷。它還可以在有電或無電的情況下支撐負荷。洛克希德·馬丁公司還在探索用於工業用途和更廣泛的軍事任務專用應用的外骨骼設計。HULC 現在正在改進,使其更小、更輕、更節能,包括安裝在旋轉機械臂上的非裝彈機槍。HULC 在士兵的肉體和骨骼上添加了人工外部脊柱、臀部和腿部。他們還在研究一種燃料電池型別,可以在最惡劣的條件下持續約 72 小時。它被稱為“賽博格戰鬥”。

http://www.wired.com/dangerroom/2012/05/combat-exoskeleton-fghanistan/

http://www.lockheedmartin.com/products/hulc/

已經上路的機器人汽車

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I,機器人中的汽車可能並非完全是科幻

谷歌的新專案正在開發使用人工智慧自動駕駛的汽車,無需任何人工干預。這些車輛可以感知車輛附近的任何物體,模仿駕駛員做出的決定,並且被程式設計了路線圖和限速資訊。人工智慧不僅可以做人類能做的一切,而且可以做得更好。機器人司機比人類反應更快,擁有 360 度感知,並且不會分心、睏倦或醉酒。這些新車可以使駕駛更安全,而且對環境更有利。它們可以最佳化燃油消耗量,如果不再擔心事故,它們就可以更輕,從而需要更少的燃油。此外,如果汽車不需要駕駛員,它們可以根據需要被召喚到不同的地點,並讓人們共享車輛,從而減少路上的車輛數量以及對停車位的需求。如果這聽起來太牽強,請考慮這樣一個事實:谷歌已經讓人工智慧汽車在道路上和城市交通中行駛。車輛按預期執行,唯一的事故是當一輛人工智慧汽車在紅燈等待時被一輛有人駕駛的車輛追尾。

摘自:http://www.thespec.com/news/business/article/266177--google-cars-drive-themselves-in-traffic,2012 年 4 月 6 日。

個人機器人

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iRobot Roomba 吸塵器

個人機器人是為個人使用而設計的,用於協助個人任務。此外,一些個人機器人也是為娛樂而設計的。“它們通常使用感測器、攝像頭、麥克風和其他技術來輸入有關其當前環境的資料,然後與人互動(第 483 頁)。”玩具公司為兒童設計了機器人玩具,而另一些則被設計為幫助個人做家務,例如吸塵器和割草機。iRobot Roomba® 是最常見的用於吸塵的機器人之一。“能夠幫助個人完成更復雜任務的家用機器人,例如收起餐具或在吸塵客廳之前收拾玩具,還需要一段時間,屆時機器人技術將得到改進,以實現更好的導航和改進的物理操作,並且價格會下降(第 483 頁)。”在未來,機器人將變得更像人(人形)。這些未來的機器人將能夠幫助殘疾人和老年人。個人機器人的未來是什麼?

資源:瞭解今天的計算機和明天的計算機(第 483 頁),莫雷和帕克。

商業、工業和軍事機器人

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機器人技術也已進入企業。機器人可以用來搜尋危險物質或天然氣洩漏,所有這些都有可能對人類造成危險。使用機器人進行這些危險任務的行業包括煤礦行業。這些機器人可以用來開採煤炭,甚至可以用來在坍塌的礦井中搜尋人員。它們也可以在裝配線上使用,以加快生產速度並確保產品始終符合標準。機器人經常使用的另一個領域是醫療領域。有一些機器人可以幫助促進視訊會議。醫生可以透過控制機器人來進行查房,稱為“虛擬查房”,而無需離開辦公室。醫療領域還在手術中使用機器人。在這些機器人輔助手術中,外科醫生控制機器人的動作,從而獲得更準確的結果,並獲得更穩定的手。機器人也經常被軍方使用。它們可以用來幫助穿越洞穴、小路、建築物和其他地方,以檢視它們是否安全到足以讓士兵進入。它們在定位和處理炸彈、地雷和其他型別的爆炸裝置方面也很有用。水基機器人可以執行水下監視。現在,軍用機器人由士兵控制,但研究人員目前正在研究能夠自行導航的自主機器人。它們將能夠獨立工作,無需任何人類操作員的指示,這將使它們能夠加入士兵進行戰鬥。

參考文獻:Morely, Deborah 和 Charles Parker。理解計算機:今天和明天。波士頓:課程技術,2011 年。印刷版。

裝配線上使用的機器人的例子

第 481-482 頁

機器人技術的意義

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雖然創造機器人來造福社會有很多好處,但有些人可能對擁有機器人感到擔憂。社會對機器人可能帶來的影響有很多擔憂,有些人可能認為機器人可能變得過於逼真,有可能危害人類。其他可能隨著機器人取代人類工作而出現的擔憂。擁有機器人的另一個缺點是它們可能很昂貴,需要建造和維護。機器人的職責也有限,因此它們只能執行特定任務,無法自主思考。時間也可能是一個問題;在緊急情況下,一些機器人可能無法做出適當的反應。

參考文獻:Morley, Debrah 和 Charles S. Parker。理解計算機:今天和明天。第 13 版。課程技術,Cengage Learning,2011 年。印刷版。

另請參見

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華夏公益教科書