報告:人工智能仿生機器人目前問題分析
2017-02-09 來源:中國報告網(wǎng) 評論:0近年來,許多投資巨頭逐漸將關(guān)注焦點轉(zhuǎn)移到人工智能上。例如,嘉實基金已經(jīng)于今年成立了人工智能投資研究中心,致力于將最先進的科技元素加入到投資分析和決策過程中,通過金融、數(shù)學(xué)、計算機等多領(lǐng)域人才的交叉合作,并結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)和分析式處理架構(gòu),構(gòu)建可擴展的智能投研平臺,為系統(tǒng)化的科學(xué)投資決策提供支持。
人工智能是研究、開發(fā)、模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。
近年來,許多投資巨頭逐漸將關(guān)注焦點轉(zhuǎn)移到人工智能上。例如,嘉實基金已經(jīng)于今年成立了人工智能投資研究中心,致力于將最先進的科技元素加入到投資分析和決策過程中,通過金融、數(shù)學(xué)、計算機等多領(lǐng)域人才的交叉合作,并結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)和分析式處理架構(gòu),構(gòu)建可擴展的智能投研平臺,為系統(tǒng)化的科學(xué)投資決策提供支持。
2016 年7月15日,嘉實基金博士后科研工作站在北京正式掛牌成立。仿生機器人是指模仿生物、從事生物特點工作的機器人。21 世紀(jì)以后,人類開始步入老齡化社會,發(fā)展“仿人機器人”可以彌補勞動力的不足,此外,也能為養(yǎng)老服務(wù)、家庭服務(wù)提供支持。到目前為止,“仿生機器人”已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段,正向第四階段邁進。
仿生機器人研究目前存在諸多難題。仿生機器人誕生到發(fā)展短短數(shù)十年,積累的研究成果已經(jīng)非常豐碩,開辟了機器人領(lǐng)域獨特的技術(shù)和研究方法,但由于其學(xué)科的交叉性,“仿生”機器人仍然存在諸多問題。
從生物機理來講,對其揭示不夠,模型構(gòu)造過于簡單。通過對生物機理的研究,可以揭示生物自身的功能,為仿生機器人的研究提供依據(jù),但由于生物體本身是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),其神經(jīng)、骨骼、肌肉等構(gòu)造以及其運動功能細節(jié)非常繁瑣,目前所建立的模型遠遠不能模擬生物的控制過程及反映過程。
仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計與生物結(jié)構(gòu)的合理性和精巧性相去甚遠。在運動方面,生物的結(jié)構(gòu)剛?cè)岵?,使其自身具有靈活性、高效性和輕量化等特點,增強了其自身的運動性能和環(huán)境適應(yīng)能力。而現(xiàn)在的仿生機器人多為剛性結(jié)構(gòu),其重量、尺寸與生物的差距也較大,因此無法對機器人機構(gòu)提供有效的設(shè)計原則。
高性能新型仿生材料研究不足,已有研究成果應(yīng)用領(lǐng)域過窄。目前的仿生材料研究在生物力學(xué)和工程力學(xué)的銜接點、許多天然生物材料的模型抽象、仿生材料的設(shè)計制備方法等方面還有待于進一步研究。而仿生機器人材料大多采用鋼、鋁、塑料等常規(guī)材料,無論剛度、柔性、韌性以及減阻性與生物自身差距很大,使得仿生機器人性能降低。
控制方法較傳統(tǒng),神經(jīng)控制、肌電控制等仿生控制方法突破不夠。生物良好的環(huán)境感知能力也是仿生機器人研究的方向之一。生物可以通過視覺、聽覺、嗅覺等感官系統(tǒng)時刻對周圍環(huán)境進行感知并做出準(zhǔn)確的判斷,以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。而現(xiàn)有的仿生機器人還無法準(zhǔn)確的模擬生物的感知特性,對周圍環(huán)境的感知能力存在精度較低、反應(yīng)時間較長、對復(fù)雜環(huán)境的感知準(zhǔn)確性不足等問題。
我們認為,仿生機器人的驅(qū)動力主要來源于兩個方面:一是個人/家庭服務(wù)的需要,例如,目前在西方國家,機器人寵物十分流行,仿人機器人的出現(xiàn),可以彌補勞動力不足,解決老齡化的家庭服務(wù)和醫(yī)療服務(wù)等;二是執(zhí)行特殊任務(wù),比如,仿麻雀機器人可以擔(dān)當(dāng)環(huán)境檢測的任務(wù)等。其關(guān)鍵技術(shù)在于機器人對外界環(huán)境的識別和處理,隨著人工智能技術(shù)不斷取得突破,仿生機器人也逐漸開始發(fā)展。
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