要讓機器人能真正像人一樣思(sī)考(kǎo),則不僅需要為其(qí)配(pèi)備類人的“大腦(nǎo)”,與人相(xiàng)近的認知外界的方式也是(shì)不可或缺的。耳聰目明和頭腦靈活都是人類擁有(yǒu)良(liáng)好智力(lì)的表現(xiàn),機器人亦需中樞與終(zhōng)端並重。
深度學(xué)習能力是反映機(jī)器人智能化程度的重要(yào)標誌,因而也是當前各(gè)大科技公司研發的重點。通過研究和模擬人類神經網絡的結構及運轉方式(shì),並將科研成果逐步應用於設計實踐,機器(qì)人的(de)深度學習能力不斷增強,智力日益提高,“思維”變得越來越像人。不過,要讓(ràng)機器人能真正像人一樣思考,則不僅需(xū)要為其配備類人的“大腦”,與人相近的認知外界的方(fāng)式也是不可或(huò)缺的。
人類對外界的(de)認知主要來源於五種感(gǎn)官,即視覺、聽覺(jiào)、嗅覺、味覺和觸覺五感(gǎn)。因此,當前業界在賦(fù)予機器人以(yǐ)類人的知覺時(shí),也(yě)主要據此(cǐ)分成五個分支。無論是虛擬機器人還是(shì)實體機器人,隻要是往類人的方向發(fā)展,則(zé)都(dōu)繞不開對這五類感官的(de)模(mó)仿。隻不過根據定位與功能的不同,而在感官種類與感知程度上有所差異。
視覺
人類所感知的信息有大約90%來自於視覺,相應地,機器(qì)視覺在機器人五感中(zhōng)也占有舉足輕重的地(dì)位。機器人的“視覺器官”主要有光敏傳感器(qì)、色敏傳感器等(děng)。
上個月,美國卡內基梅隆大學(xué)工程學院(yuàn)的研究人員開發出一種可以自動(dòng)識別和分類不(bú)同種類的金屬3D打印粉(fěn)末的機器視覺技術(shù),準確(què)率超過95%,有望在5年內普及。計算機(jī)的粉(fěn)末識別能(néng)力實際上比訓練有素的人更好。研究人員認為他們的工作會有助於未來(lái)的自主微觀結構分析(xī)研究。
聽覺
對於人類而言,聽覺是僅(jǐn)次於視覺的接收外界信息的感官。而當下大熱的智能語音服(fú)務,除了對機(jī)器人的語言學習(xí)能力提出了很高的要(yào)求,同時也是對機器人(rén)聽覺的重大考驗。與機器聽覺有關的主要是聲敏傳感器。
不滿足於(yú)iphoness的Siri等軟件隻能識別語音的功能(néng),美(měi)國機(jī)器人專家JosephRomano與其合作者在賓夕法尼(ní)亞大學創建了一(yī)個名叫ROAR(全稱為機器人(rén)操作係統的開源音頻識別器)的軟件工具。該軟件能幫助機器人專家訓練機(jī)器對更寬泛意義的聲音作出反應。雖然這項技術還處(chù)在研發初期階段,但Romano認為它的潛力(lì)是巨大的。
嗅覺
比起視覺和聽覺,嗅覺的應用範圍沒有那麽廣,但(dàn)是對於一些用於特定目的的機器人來說是至為關鍵的感官。氣敏傳感器是賦予機器嗅覺的主要機械。
2015年,日本東京(jīng)大學、住友化學公司和神奈川科(kē)學技術(shù)研究院借鑒昆蟲的嗅覺結構,開發感知人體汗味的感測器,該裝置可安裝在機器人上(shàng),助其迅速發現失蹤(zōng)者,防止救援隊的二次災害。去年,美(měi)國聖劉易斯華盛頓大學的工程師團隊從(cóng)蝗蟲的嗅覺得到了靈感,開發出新式的仿生機器人感測係統,可用於嗅出爆炸物等危險品。
味覺
機器人無需進食,業界對於(yú)機器味覺的研究也相對少些。不過,服務於餐飲(yǐn)業的機器人理所當然地(dì)進化出了不錯(cuò)的品(pǐn)嚐能力。得益於化學傳感器的幫(bāng)助,機器人有了“味覺”。
去年,西班牙巴利亞多利德大學化學係教授MariaLuzRodriguez-Mendez開發了一款(kuǎn)品酒師(shī)機(jī)器人BeerTongue。它擁有“電子舌”,可以通過傳感器和化學方法品鑒啤酒,分辨準確率已經達到82%。
觸覺(jiào)
觸覺對於(yú)實體機器人無疑十分重要,無論是在工廠裏還是在家庭中,擁(yōng)有觸覺往往能提(tí)升機器(qì)人的服務質(zhì)量。機器人觸覺主要(yào)通過壓敏、溫敏(mǐn)和流體傳感(gǎn)器來獲得。
日前,美國卡耐基梅(méi)隆大學的科學家開發出一個機器人係統Fingervision,其內部(bù)配有一台小型相機來充當手指從而“感知”物體。他們用一對用桌麵級3D打印機所(suǒ)打印(yìn)的夾持器來充當機器人(rén)的雙手。Fingervision的(de)意義在於讓(ràng)龐大的機器(qì)人抓取物體的時候,能通過觸覺來感知物品是否出現滑動從而來控(kòng)製握力(lì)。
唯有以(yǐ)敏銳的五感有效收集外(wài)界信息(xī),再配合強大的深度學(xué)習能力進行(háng)信息分析處理,機器人的智能化(huà)程度才(cái)能得到(dào)全麵提升。耳聰目(mù)明和頭腦靈活都是人類擁有良好智(zhì)力的表(biǎo)現,機器人亦需中樞與終端並重。