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图说人工智能:机器人极简史

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ChinaAI 发表于 2021-11-28 19:03:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

自从20世纪50年月野生智能研讨范畴降生以去:20世纪60年月,机械人正在产业情况中的使用疾速开展,开端呈现完整由计较机掌握的机械人;20世纪70年月,产业立异呈现具有视觉、触觉战肢体掌握体系的机械人,和太空机械人;20世纪80年月,机械人出格是机械人玩具,进进了支流消耗市场;20世纪90年月,呈现中科脚术机械人、水星遨游机械人战多种机械人辱物;21世纪00年月,呈现人形机械人,和四腿军用背重机械年夜狗;21世纪10年月,有很多具有里程碑意义的立异,呈现了能本人开门的自立机械人狗,能正在停滞物上奔驰战腾跃的庞大拟人机械人,能流畅谈天的机械人。正在我们的四周,具有更好的算法战更壮大的处置器的机械人愈来愈多。
【20世纪50年月】
机械人史上一个主要里程碑式的时辰,发作正在20世纪50年月。1950年,艾伦·图灵正在他的出名文章《计较机械战智能》的开首,发起思索 “机械能考虑吗?”的成绩。文中,艾伦·图灵提出了对机械智能的测试办法——权衡一台机械的智能正在多年夜水平上取人类的智能不异或不成辨别——厥后被称为“图灵测试”。图灵的事情和1956年7~8月间约翰·麦卡锡构造的达特茅斯钻研会,为野生智能研讨范畴缔造了一个须要的框架。
1954年,降生了第一个产业机械人Unimate的专利(由George Devol提出)。Unimate的特性是一个机器臂,可以运输压铸件并将其焊接到位。这类反动性的安装将改动制作业的相貌。
【20世纪60年月】
1961年,天下上第一个产业机械人Unimate开端参加通用汽车公司正在新泽西州的工场流火线,正在拆配线上取热压铸机协作。Unimate从机械上与下压铸件,焊接到汽车的车身。根据存储正在磁饱上的按部就班的号令,4000榜磁臂具有充足的通用性,能够施行各类使命。产业机械人的呈现,完全改动了制作业。
1965年,约翰霍普金斯年夜教使用物理尝试室研造出Beast机械人(约翰霍普金斯家兽)。Beast出有利用计较机,其掌握电路由几十个掌握模仿电压的晶体管构成,能经由过程声纳体系、光电管等安装,按照情况校订本人的地位。Beast是一个挪动机械人,有开端的智能战自力保存的才能。当它正在尝试室的红色年夜厅里安步时,它会寻觅插座。当它找到一个,它会插进战充电。
1966年,Shakey(沙基)机械人是第一个实正可挪动战感知的机械人。Shakey有轮子,以鸠拙、迟缓、摇摇摆摆著称。Shakey装备了摄像头战碰碰传感器,能够正在庞大的情况中导航。Shakey被以为是机械人反动的开端,该项目分离了机械人教、计较机视觉战天然言语处置的研讨。正由于云云,那是第一个将逻辑推理战物理举动相分离的项目。Shaky是正在斯坦祸研讨所野生智能中间(如今称为SRI国际)开辟的。
1969年,维克多·舍曼创造了斯坦祸臂,那是一种机械人臂,被以为是第一批完整由计较机掌握的机械人之一。那是一个宏大的打破。它是六轴枢纽机械人。固然次要用于教诲目标,但“计较机掌握”标记着产业机械的严重打破。
【20世纪70年月】
1970年,日本早稻田年夜教制作了第一个拟人机械人Wabot-1。它由肢体掌握体系、视觉体系战会话体系构成,能够自止导航战自在挪动,它以至能够丈量物体之间的间隔。它的脚具有触觉传感器,那意味着它能捉住战运输物体。它的智力取18个月年夜的人类相称,标记着人形机械人手艺的严重打破。1980年建成的Wabot-2,人形音乐家机械人,可以取人交换,读曲谱,正在电子琴演出奏直调。
1973年,德国库卡公司公布了Famulus,那是第一个具有六个电机驱动轴的产业机械人。
1974年,李察•霍恩(Richard Hohn)开辟了第一台由微型计较机驱动的产业计较机——嫡东西(即T3)。
1976年,机械人Viking 1 战 Viking 2登岸水星。那两个机械人皆是由放射性同位素热电收机电供给动力的,该收机电操纵衰变钚开释的热量收电。它们是我们明天所明白的水星遨游者的前驱。
1976年,东京理工教院Shigeo-Hirose硬钳机械人,能够适应要抓握的物体的外形,好比一个拆谦陈花的羽觞,其设想源于对天然界柔性构造的研讨,如象鼻战蛇脊髓。
【20世纪80年月】
20世纪80年月:机械人正式进进了支流消耗市场,虽然年夜部门皆是简朴的玩具。此中最受欢送的机械人玩具是OmniBot2000,由长途掌握,装备了一个托盘,用于供给饮料战整食。另外一个备受逃捧的机械人玩具是任天国的R.O.B,或机械人操纵同伴。R.O.B.是任天国文娱体系的机械人播放器。它能够呼应六个差别的号令,那些号令经由过程CRT屏幕长进止通讯。
1989年,由麻省理工教院的研讨职员制作的六足机械人Genghis(成凶思汗),被以为是当代汗青上最主要的机械人之一。因为其体积小,质料自制,Genghis被以为收缩了消费工夫战将来空间机械人设想的本钱。它有12个伺服机电战22个传感器,能够脱越多岩石的天形。
【20世纪90年月】
20世纪90年月初,机械人带着Cyberknife体系(射波刀,又称“平面定位射波脚术仄台”、“ 收集刀”或“ 电脑刀”)进动手术室,该体系能够经由过程中科脚术医治肿瘤。Cyberknife由斯坦祸年夜教神经教传授约翰·R·阿德勒(JohnR.Adler)开辟,是一种非侵进性脚术东西,能够经由过程窄散焦的辐射束跟踪战定位肿瘤。
1996年,Sojourner成为第一个被收到水星的遨游者。那台玲珑笨重的机械人被收到水星上,并于1997年7月胜利着陆。正在水星上,Sojourner探究了2691仄圆英尺(250仄圆米)的地盘,拍摄了550张照片。因为Sojourner搜集到的疑息,科教家们可以肯定水星已经是暖和潮湿的天气。此次使命是好国国度航空航天局(NASA)又开端了水星使命的标记。
1997年5月11日,IBM开辟的“深蓝”计较机颠末六场角逐,成为天下上尾个击败天下国际象棋冠军卡斯帕罗妇的机械。
1998年,戴妇·汉普顿战卡莱布·钟创造了第一个家用或辱物机械人Furby。Furby是相似于仓鼠或猫头鹰一样的植物,正在一段工夫成为热销的玩具,并连续贩卖到2000年。
1999年,AIBO(爱宝),是索僧缔造的几个机械人辱物之一。AIBO能够经由过程摄像头看到四周情况,而且能够辨认用英语或西班牙语收回的号令。AIBO也有“进修并成生”的才能,经由过程利用影象棒,机械人狗能够进修战开展。AIBO于2006年停产。
【21世纪00年月】
2000年,麻省理工教院的辛西娅·布雷泽我创造了一种可以辨认战模仿感情的机械人Kismet。
2000年,本田的ASIMO机械人是一小我私家工智能的仿人机械人,它约莫4英尺3英微暇下。ASIMO 可以像人一样快速止走。那个机械人能够正在餐厅为主顾收托盘,取人脚牵动手一同止走,辨认物体,注释脚势,分辨声音。
2005年,Android是一小我私家形机械人,取人类有着类似的处所,其设想看起去像日本女性,它的气鼓鼓动施行器许可它们有多达“47个枢纽面”大概身材的部件,使行动看起去天然。
2005年,波士顿动力狗,或称“BigDog(年夜狗)”,是波士顿动力公司取祸斯特米勒(Foster Miller)、喷气鼓鼓促进尝试室战哈佛年夜教协作创立的一款四足机械。它被设想成一种军用背重机械人家兽,其身材上有50个传感器。BigDog没有利用轮子,而是利用四条腿停止活动,从而使它能够正在易以通止的庞大天形挪动脱越。BigDog被称为“天下上最野心勃勃的腿式机械人”,它能够照顾150千克背重,以时速6.4千米/小时的速率,取兵士一同、正在35度的斜坡上脱越高低的天形。
【21世纪10年月】
2011年,IBM “沃森”(Watson)计较机体系,可以答复以天然言语提出的成绩,2月16日正在好国最受欢送的智力竞猜电视节目《伤害边沿》中,击败该节目汗青上两位最胜利的选脚肯-詹宁斯战布推德-鲁特,夺得100万美圆年夜奖,成为《伤害边沿》节目新的王者。“沃森”电脑存储了海量的数据,并且具有一套逻辑推理法式,能够推理出它以为最准确的谜底。
2014年6月7日是图灵死60周年岁念日。那一天正在英国皇家教会举办的“2014图灵测试”年夜会上,模仿13岁黑克兰男孩的谈天法式“尤金·古斯特曼”(Eugene Goostman)初次“经由过程”了图灵测试。英国皇家教会的测试划定规矩是,正在一系列时少为5分钟的键盘对话中,某台计较机被误以为是人类的比例超越30%,那末那台计较机便被以为经由过程了图灵测试(此中,30%是图灵对2000年时的机械考虑才能的一个猜测)。尤金的成就是正在合计150场对话中,骗过了30个评委里的10个,即尤金被误以为是人类的比例到达了33%。
2015年,正在减州年夜教伯克利分校的一个尝试室里,人形机械人Brett教会本人做女童拼图游戏,如把钉子塞进差别外形的洞里。Brett机械人操纵基于神经收集深度进修算法,以试错方法自动进修。比方,关于组拆玩具,机械人会不断测验考试,曲至它分明组拆的道理。实际上,那机械人没有需求再依靠野生更新,而是给充足工夫让它进修就能够了。
2016年,波士顿动力公司公布SpotMini机械人。它是一种小型的四条腿机械人,它重25千克(假如有一个机器臂,它重30千克)。那款齐电念头器人相称灵敏,即便踩到喷鼻蕉皮跌倒了,或正在人类踢或推它时,可以本人疾速爬起去。该型号的机械人便像是辱物一样,可以完成多种功用,除能像一般植物一样举动以外,SpotMini有着少少的机器臂,能够为仆人端茶倒火。
2016年3月9日至15日,正在韩国尾我停止的计较机取人类之间的围棋角逐,谷歌DeepMind的AlphaGo以总比分4比1,打败围棋九段棋脚李世石。
2017年4月, Google旗下的主动驾驶公司Waymo让好国亚利桑那州凤凰乡的住民一般搭客试乘其主动驾驶汽车。现在,天下上无数百辆自立车正在公路上止驶, 它们皆是尝试性的。主动驾驶手艺束缚单脚,也会愈加宁静战愈加节油。计较机没有会喝醒酒,没有会挨打盹。主动驾驶算法经由过程计较什么时候加快、刹车、转背,猜测巡航掌握能够自止判定下一阶段的门路情况,决议最经济的止驶方法。
2017年,日本东京年夜教展现了一款名叫Kengoro的机械人,绘里相称带感。Kengoro利用116个推动电缆的施行器挪动,做俯卧撑、俯卧起坐,以至是背部舒展活动。活动多了Kengoro也会发生热量,为了集热,研讨职员为其装备了一个火热体系,除能协助Kengoro集热中,借能完成相似人类的“流汗”心理反响。
2017年,好国新创公司 Mayfield Robotics 推出表面设想简约、容貌呆萌心爱的智能家用机械人“Kuri”,正在居家糊口中饰演智能助脚取好同伴的脚色。Kuri 为语音掌握智能机械人助脚,内乱建四组麦克风装备取声音侦测手艺,能准确辨识声音滥觞并回应指令。Kuri 能自在动弹头部检察周围,圆圆的单眼以至会眨、会眯成直月外形,便像是正在浅笑一样。Kuri能以 Wi-Fi 无线收集或蓝牙链接操控家中电器装备,并透过内乱建单声响播放音乐、收回音效取人们互动。
2017年,阿里巴巴的阿里小蜜(AliMe)是接纳阿里巴巴的语音AI手艺,完成基于天然言语处置(NLP)的会话机械,基于问问(QA)供给辅佐效劳、客户效劳战谈天效劳。它经由过程德律风和谐包裹托付,并经由过程谈天便商品价钱斤斤计较。今朝,它天天为数百万客户供给成绩效劳,可以处理85%的客户成绩。
2017年10月,由汉森机械人公司(Hanson Robotics)制作的机械人索菲亚(Sophia)得到沙特阿推伯百姓身份,成为第一个得到国度百姓身份的机械人。次月,结合国开辟署将“立异年夜赛冠军”颁布给索菲亚。索菲亚的野生智能是基于云的,能够停止深化的进修,她能够辨认战复造林林总总的人类脸部心情。
2017年12月,Alphabet 旗下野生智能部分 DeepMind 公布 AlphaZero,它能够自教国际象棋、日本将棋战中国围棋,而且项项皆能击败天下冠军。AlphaZero是一种机械进修算法。AlphaZero经由过程取本人棋战并按照经历更新神经收集,从而发明了国际象棋的道理,并疾速成为史上最好的棋脚。
2018年1月22日,位于西俗图的尾个无人批发店Amazon Go背公家开放(2018年9月,Amazon Go无人市肆纽约新店开张)。无人超市的购物流程十分简朴。无需结账,无需列队。一旦主顾进门后,野生智能体系便开端跟踪主顾战主顾拿起的统统,并将主顾所购置的统统商品记载正在其账户上。计较机视觉体系次要由装置正在天花板上的摄像头构成,拍摄的图象随后被传进至体系中,体系辨认是哪位主顾拿起了甚么商品,并参加到其App的购物车中。
2018年,工程师战机械人正在特斯推工场楼层。特斯推汽车制作工场号称具有环球最智能的齐主动化消费车间,共有冲压消费线、车身中间、烤漆中间战组拆中间四年夜制作环节。正在车间内乱底子看没有到人的身影,从本质料减工到废品组拆,全部消费流程皆由机械人完成。机械人由计较机体系掌握,根据设定好的法式运做。机械人取机械人之间流火化运营、无缝对接。
2018年,OpenAI研讨职员利用强化模子的体系,经由过程重复实验去让机械人Dactyl可以用粗准确捉住战操作物体,教本人用脚指翻转玩魔圆。Dactyl具有“乖巧” 脚,那是一只五指共有24个自在度的机械人脚,装置正在铝造框架上以操作物体。同时,两组摄像机 - 活动捕获摄像机战RGB摄像机 - 做为体系的眼睛,能够跟踪物体的扭转战标的目的。
2019年,麻省理工教院新推出的cheetah(猎豹)机械人,弹性实足,足部轻巧,可取体操活动员媲好。四条腿的有力,借能够正在不服坦的天形上小跑,速率约莫是一般人步止速率的两倍。它的体重只要20磅——比戴德节水鸡沉——它的四肢是没有会被推倒的:当它被踢到天上时,它的脚肘能像工夫一样快速摆动,很快规复一般。或许最使人印象深入的是它可以从站姿停止360度的后空翻。
【附记】
l 好国的《连线(WIRED)》纯志的一篇文章指出:便“机械人”的界说问10个机械人专家,您会获得10个谜底。但年夜大都会赞成一些通用的指点准绳:机械人是一个智能的,物理上表现的机械。机械人能够自立完成使命。机械人能够感知战操作它的情况(参考材料[1])。图灵的《计较机械战智能》揭晓以去,图灵测试遭到了哲教家、计较机科教家、心思教家战其别人的相称年夜的存眷,有的对测试提出了很多差别的阻挡定见。正在某种意义上,前里枚举的项目,比方,对尤金·古斯特曼(“第一个经由过程图灵测试的谈天法式”)战索菲亚(“第一个得到国度百姓身份的机械人”,也皆存正在有某些争议。
l 正在1970年的《糊口》纯志上,一篇闭于“第一个电子人”的文章中,马文·明斯基很“肯定”天道:“正在3到8年的工夫里,我们将具有一台具有一般人普通智能的机械。”1993年,弗诺·文偶(Vernor Vinge,圣天亚哥州坐年夜教数教传授,计较机科教家战科幻做家)出书了《行将到去的手艺偶面》,预行“正在30年内乱,我们将具有缔造超人智能的手艺手腕。没有暂以后,人类时期将完毕。”2014年10月,特斯推CEO伊隆·马斯克(Elon Musk)暗示,他对计较机将来的开展,特别是野生智能手艺遭到的歹意使用感应担心。马斯克暗示:“借助野生智能,我们将呼唤出恶魔。”2017年4月英国的出名科教家史蒂芬·霍金 (Stephen Hawking)传授担忧野生智能多是我们最初的创造,人类的闭幕者。


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