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智能机器人世界BY东风高中刘丽梅ArtificialIntelligence--RobotWorld目录中国古代的智能机器ROBOT智能机器人•会思考的机器•——图灵测试应用篇畅想篇序•进入二十一世纪后，随着信息科学技术的发展，智能机器人发展较快，直接涉及到我们的社会生活。图1-4-1是我国自行生产的智能机器人喷漆流水线在东风汽车及长春第一汽车制造厂正式运行。•图1-4-1东风汽车机器人喷漆流水线古代智能机器•人类自古就对智能机器渴望与探索。•东汉张衡发明了指南车和记里鼓车。•《墨子·鲁问》记载春秋时期鲁班制作飞行木鸟“三日不下”。•《三国演义》中诸葛亮造木牛流马运送物资。科幻片：西游记中的孙悟空;阿童木;数码宝贝斯皮尔博格《AI人工智能》电影片段；《长江七号》展播。ROBOT•1920年《罗萨姆的万能机器人》幻想剧把捷克语“Robota”写成了“Robot”。•1950年，美国科幻小说家埃萨克·阿西莫夫在《我是个机器人》中,首次使用“Robotics”，即“机器人学”，并提出了“机器人三原则”：•1、机器人不应伤害人类，且在人类受到伤害时不可袖手旁观；•2、机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；•3、机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。•机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则，阿西莫夫因此被称为“机器人学之父”。机器人之父•1950年著名的图灵（Alan·Turing,1912—1954,图1-4-2）机器测试；•1956年麦卡锡（John·McCarthy,1927-1957,）等正式提出创建人工智能学科；•逻辑代数之父布尔（Geroge·Boole，1815~1864）符号语言推理法则的思维结构等，促进智能机器研究领域不断推陈出新。John·McCarthy约翰·麦卡锡Alan·Turing阿兰·图灵G.Boole乔治·布尔智能机器人定义•智能机器人应具备四项基本特征：感知——获取外部信息，以机器视觉和机器听觉为主；运动——特定的自动机械装置完成动作；思维——对感知的信息认知、推理与判断；人机交互——理解程序指令，实现程序可控和可变性，如同自身有大脑。中国科学家定义智能机器人：机器人是一种具有高度灵活性的自动化的机器，这种机器具备与人或生物相似的智能，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力。机器人分类•机器人有多种不同分类方法，根据用途可分为工业机器人和特种机器人。•工业机器人主要包括装配、搬运、焊接、喷涂等。•特种机器人如军事侦察、医疗、服务、娱乐、探索等。应用领域•自动定理证明——P—Q永真，反证法。地图四色.谓词演算150条定理的85%.北京专家翻译网/喷漆机器人/军用机器人/棋后诸宸:紫光之星0：2•专家系统——最有成就，最活跃的研究领域。基于知识系统。•AmericanExpress公司的信用卡认证辅助决策专家系统，应对恶性透支和欺骗每年损失1亿美元，90秒内审卡获巨大成功。•医疗专家系统MYCIN，能识别51种病菌，正确使用23种抗菌素，已成功治疗血液病数百例。•地矿勘探专家系统，天气预报系统……•自然语言理解——能看懂，听懂，会说汉语、英语、法语，涉及复杂的编码和解码技术。•机器人学——类人机器人，配备了感觉器官，有一定思维能力。•机器学习——知识是智能的基础。研究如何使计算机具有类似人的学习能力，自动获得知识，不断自我完善。•自动程序设计——自动生成程序和程序正确性验证两方面。•人工神经网络——由大量简单处理单元联接成的人工网络，用来模拟大脑神经系统的结构和功能。•模式识别——语音、模式、触摸屏等，应用于刑侦、智能人机交互、网络信息安全等。•智能检索——应对“知识爆炸”。如搜索引擎baidu,yahooetc.空间机器人•当代遥控机器人，使智能机器人走出实验室进入实用阶段。美国发射到火星上的索杰纳Sojanor机器人，就是成功应用的著名实例。•空间机器人，主要有星球探测机器人，如火星探路者机器人，，机器人式卫星,修理人造卫星的太空机器人，在失重环境下工作。.•探险机器人，有核事故处理机器人，进入胡夫金字塔的“金字塔行走者”机器人乐队指挥机器人•娱乐机器人，如中国科技馆的机器人乐队，指挥机器人通体透明，可见到其中的装置机构及运动状况。•日本智能机器宠物狗，具有丰富的表情与情感。灵蜥-B水下机器人，水下防险救生与资源考察，如双鹰遥控潜水机器人潜水500米；中国科学院沈阳研究所的CR-01深海探测机器人，在六千米深水作业；“探索者”水下机器人，采用GPS导航，工作深度一千米。军用无人侦察机器人。我国公安部自行研制的“灵蜥-B”型反恐排爆机器人，价值70万元人民币，在南京市公安局特勤支队服役。它为三段履带式设计，装置行走、机械手、云台三个摄像头，最大行走速度30米/秒，能抓取15公斤重物，爬行40度斜坡和楼梯，越过40厘米高障碍和50厘米宽壕沟，自带电源连续工作4小时，排爆人员可在远距离对机器人进行精确操控。仿生机器•仿人机器人，2000年日本本田公司的仿人机器人P系列及索尼公司的仿人机器人SDR-3X，还有会跑的QRIO机器人，行走，跳跃,踢足球，舞蹈。•我国“先行者”仿人机器人，由国防科技大学于2000年研制,能模拟人的基本动作，达到国际先进水平。•中国科学院自动化研究所研制仿生机器鱼。医疗机器人/智能车辆•医疗机器人，德国工程师莱纳尔•格茨恩发明的微型医疗机器人，可直接由针头注射进入人体微循环系统，它依靠微型磁铁驱动器前进，由医生通过遥控器指挥，对微小空间和微细管道进行检测。还有美军RP-7系列医疗机器人等。•智能车辆，具有典型代表的是意大利MOB-LAB，美俄亥俄州立大学的智能车辆等。•服务机器人，有导盲机器人，清洁机器人等等。机器博弈•IBM公司研制的DeepBlueII与国际象棋大师卡斯帕罗夫对弈,凭每秒搜索2亿步棋的记忆能力在6局中以3.5:2.5获胜。•卡斯帕罗夫与深蓝对弈图GPS全球定位系统GlobalPositioningSystem覆盖全球的卫星系统。太空24颗卫星形成一分布网络，分布在6条离地面2万公里、倾斜55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，保证卫星采集到该观测点的经纬度和高度，帮助用户准确定位当前位置，根据预定目标计算行程。通过地图显示和语音提示两种方式，引导用户到达目的地。南极科考机器人中国南极三大科考站之昆仑站及南极科考机器人智能技术应用•智能技术发展快，其视觉、触觉、声觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。极限作业机器人，主要应用在人们难以进入的场所和环境，例如在核电站、海底、宇宙空间等进行作业的机器人，也包括建筑、农业机器人等。国际机器人足球赛•国际上主要有国际机器人足球锦标赛RoboCup和国际机器人足球联盟(FederationofInternationalRobot-soccerAssociation)FIRACup竞赛两大类。湖北中学生高中组电脑机器人竞赛现场中国机器人大赛是我国智能机器人领域的一项顶级赛事，是国际机器人足球锦标赛(RoboCup)、国际机器人足球联盟(FIRA)两大机器人竞赛组织在国内唯一授权举办的国际性机器人赛事。大赛以“发展机器人技术，普及机器人文化”为宗旨。RoboCup中国公开赛是国际机器人足球锦标赛(RoboCup)五大公开赛之一。与FIRACup系列比赛一起被称为机器人足球“世界杯”聊天机器人•评述：虽然现在智能机器人，智力最高也只相当于两三岁幼儿的智力水平，但高智能的机器人将越来越多，其智力水平会不断提高到少年，甚至青年人的智力水平。腾讯的聊天机器人QQ：615050000小I机器人•虽然现在的智能机器人，智力最高也只相当于两三岁幼儿的智力水平，但高智能的机器人将越来越多，其智力水平会不断提高到少年，甚至青年人的智力水平。•日本、韩国等国家相继发起机器人足球世界杯赛，也许将来某一天，我们会看到世界顶尖级的球员组成的“超级联队”也对付不了的机器人球队。•将会有可进入人体血液循环系统的功能齐全的医用微型机器人；能进入工业上的小管道甚或裂缝进行检测与维护的工业用微型机器人，以及各种微型传感器、微型机电产品，如掌上电视等。有些程序很复杂，如美国宇航局太空探测器内的全自动照相机控制程序。•军事上，将有小如蝴蝶的飞行器，用于侦察敌情；装有自动驾驶系统，能在海底航行数年的微型潜艇；高智能、高难度的军用机器人、太空机器人、边防机器人，用于扫雷、布雷、侦察、排险、站岗及太空探测方面。•会有灭火机器人，它身行敏捷，及时发现并赶到现场，将火灾隐患消灭。•会有检修汽车机器人，只要把车摆上检修台，它用眼一扫，耳朵一听，立即就会查出毛病的部位和原因，修理仅需几分钟。•还会有海洋开发机器人，它们能潜入海中勘察、取样、化验，很快制定出开发方案，有条不紊地下海作业，把海底的宝藏献给人类。操控虚拟机器人•使用电脑程序来模拟机器人与机器人工作环境，观察机器人工作状况。仿真任务演示•启动机器人仿真程序，调用灭火程序，模拟机器人灭火。•机器人灭火任务描述：在一个有四个房间的房子里，其中一个房间失火（一般用蜡烛模拟火源），机器人从指定位置出发，以最快速度找到火源并进行灭火。辩论：机器可以征服人类?•任务四、•以“机器是否可以征服人类”为题，开展一场专题辩论会•“机器是否可以征服人类”这是一个未来的话题，因此辩论中要注重论据与推理。辩论会可以采取以小组为单位进行辩论，也可以先采取相同观点的同学为一方进行辩论。专题辩论活动表正方反方观点主要论据辩论结果正方支持者人反方支持者人设计未来机器人•任务三、•根据自己的想象，设计我的未来机器人•在设计未来机器人的过程中，要充分利用自己了解的现代科学知识，合理而自由发挥，力求在功能与外型等方面有所创新。我的机器人名称我的机器的主要功能我的机器人特色我的机器人外形【实践与思考】•1、到Internet上查找机器人的相关网站，了解更多智能机器人知识。如•••2、体验“在家里寻找外星人”工程。•登录•网站，了解或亲自参与该项目。•3、评价聊天机器人的智能化程度。•腾讯的聊天机器人QQ：615050000•小I机器人•聊天机器人Alice,://www.dfedu.com.cn/z1/it/ai026.htmTEL:0719_8222140•CopyRightDongFengHighSchoolofShiYanHubei