1. 信息科技有哪些應用領域
目前,電腦網路通信,人工智慧(通俗地說,指的主要是機器人),大型資料庫,多媒體技術一起,構成了信息科技的四大熱門領域。
隨著電腦網路通信和人工智慧技術的發展,將來,我們的單位和家庭,只要有一台連接上了網路的電腦,將不必每天去擠公共汽車、地鐵,或乘出租汽車去上班,就能獲得各種信息,完全種種日常工作,簽訂合同,自動查閱我們所需要的資料。這樣,可以減輕城市交通的壓力,改善大氣環境。
在日常生活中,以至於上學、購物、看病、進行各種娛樂活動,也能藉助於電腦網路。看影碟不必一張張地買,直接就能從網路上觀看。顫弊我們可以不必訂閱報紙,打開電腦,就能隨時隨地獲得最近的纖洞孝新聞,等等。
那個時候,電腦和電視機、電話機、傳真機、影碟機、音響設備,已經集成在一台機器之中,並且已經高度智能化,成為家庭機器人,能自動為我毀稿們提供服務,起到保安、保姆、秘書的功能,自動判斷客人的身分,為客人留下信息,並自動轉移到主人身邊。它能幫助照顧小孩、老人,自動向醫院發出病情報告,能自動收拾房間,做飯,等等 。它還能根據信息的有無自動開、關機,做到綠色節能,保護環境。
2. 中國機器人信息網上面有哪些類型的機器人
中國的機器人專家從應用環境出發,將機器人分為兩大類,即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人之外的、用於非製造業並服務於人類的各種先進機器人,包括:服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中,有些分支發展很快,有獨立成體系的趨勢,如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前,國際上的機器人學者,從應用環境出發將機器人也分為兩類:製造環境下的工業機器人和非製造環境下的服務與仿人型機器人,這和中國的分類是一致的。
空中機器人又叫無人機器,近年來在軍用機器人家族中,無人機是科研活動最活躍、技術進步最大、研究及采購經費投入最多、實戰經驗最豐富的領域。80多年來,世界無人機的發展基本上是以美國為主線向前推進的,無論從技術水平還是無人機的種類和數量來看,美國均居世界之首檔答位。
家務型
能幫助人們打理生活,做簡單的家務活。
操作型
能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用於相關自動化系統中。
程式控制型
預先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。
數控型
不必使機器人動作,通過數值、語言等對機器人進行示教,機器人根據示教後的信息進行作業。
搜救類
在大型災難後,能進入人進入不了的廢墟中,用紅外線掃描廢墟中的景象,把信息傳送給在外面的搜救人員。
示教再現型
通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工侍賣作程序,機器人則自動重復進行談慧行作業。
感覺控制型
利用感測器獲取的信息控制機器人的動作。
適應控制型
能適應環境的變化,控制其自身的行動。
學習控制型
能「體會」工作的經驗,具有一定的學習功能,並將所「學」的經驗用於工作中。
智能機器人
以人工智慧決定其行動的機器人。
3. 機械信息化產品有哪五部分組成
機械信息化產品通常由以下五個基本部分組成:
1. 機械硬體:機械信息化產品的實體基礎,包括各種機器、設備和感測器等,具有特定的機械結構和動力系統。
2. 軟體系統:機械信息化產品所基於的計算機軟體,用於控制機械硬體的運行、協調不同機械部件之間的關系,實現多種復雜的機械操作功能。
3. 感測器和測控系統:支持信息化產品與外部環境進行信息交互,完成數據採集、處理和分析等任務的關鍵部分,例如光電轉換器、物位感測器、溫度感測器等等。
4. 生產執行系統:負責從工藝規劃到生產實施全過程中的細節管理,具有計劃編制、流程調度、生產跟蹤和品質控制等態笑多方面的功能。
5. 數據管理和分析系統:通過對上述各類數據進行整理和分析,實現工藝優化、能源管理、生產效率提升等多種目標或者指標,是實現機械信息化產品智能控制的關鍵環節。帆蠢含
以上五個部分在機械信息化產品中的比重可檔凱能根據不同類型的產品、生產流程或者應用場景而存在差異,但是均為實現機械化生產載體的核心組成部分。
4. 現在有沒類似與對講機的,可以相互發信息的機器
發送信息的是有,比如任天堂的NDSL就可以
不過可以說話的嘛,警察肯定知道
5. 計算機的常用設備有哪些
計算機的常用硬體設備有以下:
電源是電腦中不可缺少的供電設備,它的作用是將220V交流電轉換為電腦中使用的5V、12V、3.3V直流電,其性能的好壞,直接影響到其他設備工作的穩定性,進而會影響整機的穩定性。手提電腦在自帶鋰電池情況下,為手提電腦提供有效電源。
主板
主板是電腦中各個部件工作的一個平台,它把電腦的各個部件緊密連接在一起,各個部件通過主板進行數據傳輸。也就是說,電腦中重要的「交通樞紐」都在主板上,它工作的穩定性影響著整機工作的穩定性。
CPU
CPU即中央處理器,是一台計算機的運算核心和控制核心。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。CPU由運算器、控制器、寄存器、高速緩存及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的匯流排構成。作為整個系統的核心,CPU也是整個系統最高的執行單元,因此CPU已成為決定電腦性能的核心部件,很多用戶都以它為標准來判斷電腦的檔次。
內存
內存又叫內部存儲器或者是隨機存儲器(RAM),分為DDR內存和SDRAM內存,(但是SDRAM由於容量低,存儲速度慢,穩定性差,已經被DDR淘汰了)內存屬於電子式存儲設備,它由電路板和晶元組成,特點是體積小,速度快,有電可存,無電清空,即電腦在開機狀態時內存中可存儲數據,關機後將自動清空其中的所有數據。 內存有DDR、DDR II、DDR III三大類,容量1-64GB。
硬碟
硬碟屬於外部存儲器,機械硬碟由金屬磁片製成,而磁片有記憶功能,所以儲到磁片上的數據,不論在開機,還是關機,都不會丟失。硬碟容量很大,已達TB級,尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等,介面有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。移動硬碟是以硬碟為存儲介質,強調便攜性的存儲產品。市場上絕大多數的移動硬碟都是以標准硬碟為基礎的,而只有很少部分的是以微型硬碟(1.8英寸硬碟等)為基礎,但價格因素決定著主流移動硬碟還是以標准筆記本硬碟為基礎。因為採用硬碟為存儲介質,因此移動硬碟在數據的讀寫模式與標准IDE硬碟是相同的。移動硬碟多採用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的介面,可以較高的速度與系統進行數據傳輸。固態硬碟用固態電子存儲晶元陣列而製成的硬碟,由控制單元和存儲單元(FLASH晶元)組成。固態硬碟在產品外形和尺寸上也完全與普通硬碟一致但是固態硬碟比機械硬碟速度更快。
音效卡
音效卡是組成多媒體電腦必不可少的一個硬體設備,其作用是當發出播放命令後,音效卡將電腦中的聲音數字信號轉換成模擬信號送到音箱上發出聲音。
顯卡
顯卡在工作時與顯示器配合輸出圖形、文字,作用是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動,並向顯示器提供行掃描信號,控制顯示器的正確顯示,是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件,是「人機對話」的重要設備之一。
網卡
網卡是工作在數據鏈路層的網路組件,是區域網中連接計算機和傳輸介質的介面,不僅能實現與區域網傳輸介質之間的物理連接和電信號匹配,還涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、數據的編碼與解碼以及數據緩存的功能等。網卡的作用是充當電腦與網線之間的橋梁,它是用來建立區域網並連接到Internet的重要設備之一。
在整合型主板中常把音效卡、顯卡、網卡部分或全部集成在主板上。
6. 信息化武器都有哪些
從大的方面來看,信息化武器裝備可以分三大類:
1、一是綜合電子信息系統(即C4ISR系統),其在功能上可分成信息獲取、信息處理、信息傳輸和指揮控制4個分系統;
2、二是信息化殺傷武器,包括精確制導武器、信息戰武器裝備和新概念武器系統;
3、三是信息化作戰平台
(6)信息機器都有什麼擴展閱讀:
所謂信息武器,是指利用信息技術和計算機技術,使武器裝備在預警探測、情報偵察、精確制導、火力打擊、指揮控制、通信聯絡、
戰場管理等方面實現信息採集、融合、處理、傳輸、顯示的網路化、自動化和實時化。
信息武器是以信息技術為核心的軍事高技術是信息化戰爭的基礎,信息化武器裝備體系對抗是未來信息化戰爭的重要特徵。
7. 計算機的種類有幾種
計算機分類有以下幾種:
1、計算機如果指的是專業層次,則包含有計算機科學與技術、軟體工程、信息管理與信息系統、網路工程、計算機應用技術、計算機網路技術、物聯友談網工程等專業。
2、計算機如果是指用途層面,按照用途分為通用計算機和專用計算機。
3、計算機如果是指電腦層面,按照綜合性能指標,將計算機分為如下5大類好段碰:高性能計算機燃純、微型計算機、工作站、伺服器、嵌入式計算機。
8. 智能機器人的種類有哪些
智能機器人分類
一、按功能分類
1、感測型機器人
也外部受控機器人。機器人的本體上沒有智能單元只有執行機構和感應機構,它具有利用感測信息(首攔包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、超聲及激光等)進行感測信息處理、實現控制與操作的能力。受控於外部計算機,目前機器人世界盃的小型組比賽使用的機器人就屬於這樣的類型。
2、自主型機器人
在設計製作之後,機器人無需人的干預,能夠在各種環境下自動完成各項擬人任務。自主型機器人的本體上具有感知、處理、決策、執行等模塊,可以就像一個自主的人一樣獨立地活動和處理問題。許多國家都非常重視全自主移動機器人的研究。智能機器人的研究從60年代初開始,經過幾十年的發展,目前,基於感覺控制的智能機器人(又稱第二代機器人)已達到實際應用階段,基於知識控制的智能機器人(又稱自主機器人或下一代機器人)也取得較大進展,已研製出多種樣機。
3、交互型機器人
機器人通過計算機系統與操作員或程序員進行人-機對話,實現對機器人的控制與操作。雖然具有了部分處理和決策功能,能夠獨立地實現一些諸如軌跡規劃、簡單的避障等功能,但是還要受到外部的控制。
二、按智者陵胡能程度分類
1、工業機器人
只能死板地按照人給它規定的程序工作,不管外界條件有何變化,自己都不能對程序也就是對所做的工作作相應的調整。如果要改變機器人所做的工作,必須由人對程序作相應的改變,因此它是毫無智能的。
2、初級智能機器人
具有象人那樣的感受,識別,推理和判斷能力。可以根據外界條件的變化,在一定范圍內自行修改程序,也就是它能適應外界條件變化對自己怎樣作相應調整。不過,修改程序的原則由人預先給以規定,這種初級智能機器人已擁有一定的智能。
3、高級智能機器人
具有感覺,識別,推理和判斷能力,同樣可以根據外界條件的變化,在一定范圍內自行修改程序。所不同的是,修改程序的原則不是由人規定的,而是機器人自己通過學習,總結經驗來獲得修改程序的原則。所以它的智能高出初能智能機器人。這種機器人已擁有一定的自動規劃能力,能夠自己安排自己的工作。這種機汪皮器人可以不要人的照料,完全獨立的工作,故稱為高級自律機器人。這種機器人也開始走向實用。
9. 什麼是信息產品信息產品又有哪些
一、信息產品
信息產品是指凝結著人類勞動的信息。信息作為產品是由信息內容及信息載體兩部分構成。信息內容與信息載體是信息產品不可分割的兩個方面。沒有載體,也就不存在信息,更談不上信息產品了;沒有信息,載體的獨立存在只能稱為物質產品,而不是信息產品。
信息產品可以從不同角度進行分類,例如,可以從信息的內容上,將信息產品分為政治信息、軍事信息、經濟信息等;從載體上,將信息產品分為印刷型信息,聲像型信息等;從表現形式上,將信息產品分為語言、數字、文字、圖形等;從商品化程度上,將信息產品分為商品化和非商品化的信息產品等。此外,還可以按時間、涉及范圍、公開程度等標標准對信息產品加以分類。在眾多的分類中,按對信息加工程度這一標准來劃分信息產品,有著特別重要的意義。從這個角度可將信息產品分為零次信息、一次信息、二次信息和三次信息。
零次信息是在人際交流中未經記錄和加工的信息,這種信息通常是以物或者過程的直觀形式表現出來,人們可以從交談、聚會、參觀、考察等方式中獲得零次信息。零次信息的信息量一般都比較大,因此在信息產品的生產中佔有十分重要的地位。但由於其未經記錄和加工,所以也增加了提取信息的難度,因此,捕獲有價值的零次信息必須具備較強的分析推理能力。
一次信息是人們對自然、社會進行有目的的調查研究並加以記錄所獲的信息。例如,科研人員直接記錄自己的研究成果和研究進展,就屬於一次信息。一次信息數量龐雜而分散,表現形式有科學著作、報紙、期刊、會議資料、研究報告、政府出版物、專利說明書、產品樣本、標准文獻、學位論文等等。一次信息是利用量最大的信息。
二次信息是以一次信息為依據經過專業人員加工整理而形成的信息。二次信息是對一次文獻進行濃縮或有序化的產物,其特點是既傳遞信息、報導信息,又提供一次信息的檢索途徑。二次信息按加工形式和深度可分為題錄、簡介、摘要等。
三次信息是對零次信息、一次信息、二次信息進行分析研究、加工提煉而形成的信息。這種信息的特點是信息量大、實用性強。主要包括動態、綜述、專題述評、進展報告、學科年度總結、數據手冊等等。
二、信息產品的特點
(一)信息產品的風險性
信息產品與物質產品不同,在生產過程中人的智力因素佔有舉足輕重的地位。一方面,科學研究、技術發明不一定都能取得成功,而是有可能取得與預想完全相反的結果,甚至失敗;另一方面,即使對現有信息的加工,也存在著因信息取材不全、分析方法不當、推理錯誤等原因而導致從正確的信息得出錯誤信息的現象。因此,信息產品的生產存在著一定的風險性,即信息生產的結果很有可能得不到預期的產品,或者得到完全錯誤的信息產品,而且,後者要比前者的危害性更大。
(二)信息產品的共享性
可以借用蕭伯納的名言來說明信息產品的共享性:你有一個蘋果,我有一個蘋果,我們互相交換,每人還是只有一個蘋果。如果你有一種思想,我也有一種思想,我們相互交流,每人就各有兩種思想。由此可見,信息產品具有共享性。信息的共享性包括無償共享和有償共享兩種情況。無償共享是指信息使用者無需支付任何費用就可以獲得信息,廣播、電視等就屬於這種共享。而有償共享則是指信息使用者必須支付一定的費用才能獲得某種信息,如從技術市場上獲得的信息就是有償共享。
(三)信息產品的社會性
信息產品作為凝聚人類勞動的信息,有明顯的社會性。首先,信息是人類的財富,信息產品在生產過程中集中地體現了人的智慧。以科學研究為例,科學家必須要在大量吸收前人和同時代人的研究成果,取長補短,加上自身的思考,才能完成一項發明創造。其次,隨著現代社會的發展,整個人類生活比以往任何時候都更依賴於社會整體,人們相互依存、相互服務,人們必須用更多的精力和時間來獲取、處理和利用信息。科學研究表明,處於與世隔絕的人即使有充足的物質生活保障,也會變得極度苦惱,甚至喪失理智。這充分證明了控制論創始人維納的著名論斷:「信息是社會的粘合劑」。最後,信息產品除在生產過程中要受人的智力因素影響以外,在交換與使用過程中也要受到信息接收者的心理因素、智力因素等的制約。例如,人腦接收信息的選擇性,接收者對信息的「過濾」、心理上的障礙、因知識背景的不同而導致的理解上的差異等等,都會影響人們對信息的吸收和利用。
(四)信息產品的針對性和時效性
從效用角度看,信息產品具有時效性。從微觀上說,各種社會信息只是在特定的時間對特定的使用者有用,當特定的用戶產生了某一需求之後,只有能幫助他(她)解決問題的信息才是有價值信息,無論質量多好,價值多高,如果不是用戶當前需要的信息,則對該用戶沒有任何意義。從宏觀上說,在社會的信息傳遞過程中,存在著「當用信息」現象,並且「當用信息」隨社會的發展變化而不斷變化,具體表現在不斷有新信息加入到「當用信息」中,同時有一部分原有的隨時間推移而利用價值下降的信息,稱之為「過時信息」或「老化信息」。
(五)信息產品的依附性
信息產品不是物質產品,但必須通過物質產品表現出來,換句話說,任何一個信息產品必定有相應的物質載體作為不可缺少的組成部分,信息產品要依附於物質產品,並且以物質產品為中介進行傳遞。既然信息產品有依附性,要依附於物質產品,那麼,如何區分一個產品是物質產品還是信息產品呢?一般認為,應該以用途為標准。例如,圖書是記載、傳播知識的載體,是信息產品,這是由圖書的用途所決定的。但有時情況又不那麼簡單,例如,同樣一台機器,當把它作為生產工具時,它是物質產品,而當把它作為樣機了解生產技術與工藝,則它是信息產品。
10. 信息教育中的「智能機器人」是指什麼啊
智能機器人
機器人現在已被廣泛地用於生產和生活的許多領域,按其擁有智能的水平可以分為三個層次.
一是工業機器人,它只能死局芹板地按照人給它規定的程序工作,不管外界條件有何變化,自己都不能對程序也就是對所做的工作作相應的調整.如果要改變機器人所做的工作,必須由人對程序作相應的改變,因此它是毫無智能的.
二是初級智能機器人.它和工業機器人不一樣,具有象人那樣的感受,識別,推理和判斷能力.可以根據外界條件的變化,在一定范圍內自行修改程序,也就是它能適應外界條件變化對自己怎樣作相應調整.不過,修改程序的原則由人預先給以規定.這種初級智能機器人已擁有一定的智能,雖然還沒有自動規劃能力,但這種初級智能機器人也開始走向成熟,達到實用水平.
三是高級智能機器人.它和初級智能機器人一樣,具有感覺,識別,推理和判斷能力,同樣可以根據外界條件的變化,在一定范圍內自行修改程序.所不同的是,修改程序的原則不是由人規定的,面是機器人自己通過學習,總結經驗來獲得修改程序的原則.所以它的智能高出初能智能機器人.這種機器人已擁有一定的自動規劃能力,能夠自己安排自己的工作.這種機器人可以不要人的照料,完全獨立的工作,故稱為高級自律機器人.這種機器人也開始走向實用.
智能機器人
我們從廣泛意義上理解所謂的智能機器人,它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的「活物」。其實,這個自控「活物」的主要器官並沒有像真正的人那樣微妙而復雜。
智能機器人具備形形色色的內部信息感測器和外部信息感測器,如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外,它還有效應器,作為作用於周圍環境的手段。這就是筋肉,或稱自整步電動機,它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。
智能機器人之所以叫智能機器人,這是因為它有相當發達的「大腦」。在腦中起作用的是中央計算機,這種計算機跟操作它的人有直接的聯系。最主要的是,這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。正因為這樣,我們才說這種機器人才是真正的機器人,盡管它們的外表可能有所不同。
我們稱這種機器人為自控機器人,以便使它同前面談到的機器人區分開來。它是控制論產生的結果,控制論主張這樣的事實:生命和非生命有目的的行為在很多方面是一致的。正像一個智能機器人製造者所說的,機器人是一種系統的功能描述,這種系統過去只能從生命細胞生長的結果中得到,現在它們已經成了我們自己能夠製造的東西了。
智能機器人能夠理解人類語言,用人類語言同操作者敏斗對話,在它自身的「意識」中單獨形成了一種使它得以「生存」的外界環境——實際情況的詳盡模式。它能分析出現的情況,能調整自己的動作以達到操作者所提出的全部要求,能擬定所希望的動作,並在信息不充分的情況下和環境迅速變化的條件下完成這些動作。當然,要它和我們人類思維一模一樣,這是不可能辦到的。不過,仍然有人試圖建立計算機能夠理解的某種「微觀世界」。比如維諾格勒在麻省理工學院人工智慧實驗室里製作的機器人。這個機器試圖完全學會玩積木:積木的排列、移桐拿畢動和幾何圖案結構,達到一個小孩子的程度。這個機器人能獨自行走和拿起一定的物品,能「看到」東西並分析看到的東西,能服從指令並用人類語言回答問題。更重要的是它具有「理解」能力。為此,有人曾經在一次人工智慧學術會議上說過,不到十年,我們把電子計算機的智力提高了10倍;如維諾格勒所指出的,計算機具有明顯的人工智慧成分。
不過,盡管機器人人工智慧取得了顯著的成績,控制論專家們認為它可以具備的智能水平的極限並未達到。問題不光在於計算機的運算速度不夠和感覺感測器種類少,而且在於其他方面,如缺乏編制機器人理智行為程序的設計思想。你想,現在甚至連人在解決最普通的問題時的思維過程都沒有破譯,人類的智能會如何呢——這種認識過程進展十分緩慢,又怎能掌握規律讓計算機「思維」速度快點呢?因此,沒有認識人類自己這個問題成了機器人發展道路上的絆腳石。製造「生活」在具有不固定性環境中的智能機器人這一課題,近年來使人們對發生在生物系統、動物和人類大腦中的認識和自我認識過程進行了深刻研究。結果就出現了等級自適應系統說,這種學說正在有效地發展著。作為組織智能機器人進行符合目的的行為的理論基礎,我們的大腦是怎樣控制我們的身體呢?純粹從機械學觀點來粗略估算,我們的身體也具有兩百多個自由度。當我們在進行寫字、走路、跑步、游泳、彈鋼琴這些復雜動作的時候,大腦究竟是怎樣對每一塊肌肉發號施令的呢?大腦怎麼能在最短的時間內處理完這么多的信息呢?我們的大腦根本沒有參與這些活動。大腦——我們的中心信息處理機「不屑於」去管這個。它根本不去監督我們身體的各個運動部位,動作的詳細設計是在比大腦皮層低得多的水平上進行的。這很像用高級語言進行程序設計一樣,只要指出「間隔為一的從1~20的一組數字」,機器人自己會將這組指令輸入詳細規定的操作系統。最明顯的就是,「一接觸到熱的物體就把手縮回來」這類最明顯的指令甚至在大腦還沒有意識到的時候就已經發出了。
把一個大任務在幾個皮層之間進行分配,這比控制器官給構成系統的每個要素規定必要動作的嚴格集中的分配合算、經濟、有效。在解決重大問題的時候,這樣集中化的大腦就會顯得過於復雜,不僅腦顱,甚至連人的整個身體都容納不下。在完成這樣或那樣的一些復雜動作時,我們通常將其分解成一系列的普遍的小動作 (如起來、坐下、邁右腳、邁左腳)。教給小孩各種各樣的動作可歸結為在小孩的「存儲器」中形成並鞏固相應的小動作。同樣的道理,知覺過程也是如此組織起來的。感性形象——這是聽覺、視覺或觸覺脈沖的固定序列或組合 (馬、人),或者是序列和組合二者兼而有之。
學習能力是復雜生物系統中組織控制的另一個普遍原則,是對先前並不知道、在相當廣泛范圍內發生變化的生活環境的適應能力。這種適應能力不僅是整個機體所固有的,而且是機體的單個器官、甚至功能所固有的,這種能力在同一個問題應該解決多次的情況下是不可替代的。可見,適應能力這種現象,在整個生物界的合乎目的的行為中起著極其重要的作用。本世紀初,動物學家桑戴克進行了下面的動物試驗。先設計一個帶有三個小平台的T形迷宮,試驗動物位於字母T底點上的小平台上,誘餌位於字母T橫梁兩頭的小平台上。這個動物只可能做出以下兩種選擇,即跑到岔口後,它可以轉向左邊或右邊的小平台。但是,在通向誘餌的路上埋伏著使它不愉快的東西:走廊兩側裝著電極,電壓以某種固定頻率輸進這些電極之中,於是跑著經過這些電極的動物便受到疼痛的刺激——外界發出懲罰信號。而另一邊平台上等著動物的誘餌則是外界獎勵的信號。實驗中,如果一邊走廊的刺激概率大大超過另一走廊中的刺激概率,那麼,動物自然會適應外界情況:反復跑幾次以後,動物朝刺激概率低、痛苦少的那邊走廊跑去。桑戴克作試驗最多的是老鼠。如老鼠就更快地選擇比較安全的路線,並且在懲罰相差不大的情況下自信地選擇一條比較安全的路線,其它作試驗的動物是帶著不同程度的自適應性來體現這一點的,不過,這種能力是參加試驗的各種動物都具有的。
控制機器人的問題在於模擬動物運動和人的適應能力。建立機器人控制的等級——首先是在機器人的各個等級水平上和子系統之間實行知覺功能、信息處理功能和控制功能的分配。第三代機器人具有大規模處理能力,在這種情況下信息的處理和控制的完全統一演算法,實際上是低效的,甚至是不中用的。所以,等級自適應結構的出現首先是為了提高機器人控制的質量,也就是降低不定性水平,增加動作的快速性。為了發揮各個等級和子系統的作用,必須使信息量大大減少。因此演算法的各司其職使人們可以在不定性大大減少的情況下來完成任務。
總之,智能的發達是第三代機器人的一個重要特徵。人們根據機器人的智力水平決定其所屬的機器人代別。有的人甚至依此將機器人分為以下幾類:受控機器人——「零代」機器人,不具備任何智力性能,是由人來掌握操縱的機械手;可以訓練的機器人——第一代機器人,擁有存儲器,由人操作,動作的計劃和程序由人指定,它只是記住 (接受訓練的能力)和再現出來;感覺機器人——機器人記住人安排的計劃後,再依據外界這樣或那樣的數據 (反饋)算出動作的具體程序;智能機器人——人指定目標後,機器人獨自編制操作計劃,依據實際情況確定動作程序,然後把動作變為操作機構的運動。因此,它有廣泛的感覺系統、智能、模擬裝置(周圍情況及自身——機器人的意識和自我意識)。
怎樣變聰明的
人工智慧專家指出:計算機不僅應該去做人類指定它做的事,還應該獨自以最佳方式去解決許多事情。比如說,核算電費或從事銀行業務的普通計算機的全部程序就是准確無誤地完成指令表,而某些科研中心的計算機卻會「思考」問題。前者運轉迅速,但絕無智能;後者儲存了比較復雜的程序,計算機里塞滿了信息,能模仿人類的許多能力 (在某些情況下甚至超過我們人的能力)。
為了研究這個問題,許多科學家都曾耗盡了自己一生的心血。如第二次世界大戰期間,英國數學家圖靈發明了一種機器,這種機器成了現代機器人的鼻祖。這是一種破譯敵方通訊的系統。後來,圖靈用整個一生去幻想製造出一種會學習、有智能的機器。而在1945年10月的普林斯頓,另一位著名的數字家馮·奈曼卻設計了一個被稱為「人工大腦」的東西。他和自己的學生都是心理學和神經學的狂熱迷戀者,為了製造人類行為的數學模擬機,他們遭受了多次失敗,最後失去了製造「人工智慧」可能性的信心。早期的計算裝置過於笨重,部件尺寸太大,使得馮·奈曼無法解決如何用這些部件來代替極小極小的神經細胞這樣一個難題,因為當時人類的大腦被看作是某種相互聯系的神經元編織成的東西,所以就可以把它想像成某種計算裝置,其中循環的不是能量,而是信息。科學家們想到,如果接受這樣的對比的話,為什麼不能發明出一種使信息通過以後產生智能的系統呢?
於是他們提出了人工思維的各種理論。比如,物理學家馬克便提出了企圖使機器人用二進位或二進位邏輯元件進行思維的方法。這個方法被大家認為是非常簡便的方法。1956年科學家們召開了第一屆大型研討會,許多專家學者主張採用「人工智慧」這個術語作為研究對象的名稱。兩位不出名的研究者——內維爾和西蒙提出了不同凡響的設想。他們研究了兩個人藉助於信號裝置和按鈕系統進行交際的方式。這個系統要把這兩個人的行為分解為一系列簡單動作和邏輯動作。因為在這兩個研究者的工作地點裝有兩台大型計算機,所以他們倆常把自己的試驗從腳到頭倒著進行消遣取樂:把簡單的邏輯規則輸入計算機,使它養成進行復雜推理的能力。這真是一個天才的想法;計算機程序不僅進行工作,而且靠它幫助,發現了一個新定理,這個定理證明完全出乎意料之外,而且比以前所有的證明還要優美得多。內維爾和西蒙發現了一個奠定性的原則,即賦予機器人智能用不著非得弄懂人類大腦不可。需要研究的不是我們的大腦是怎樣工作,而是它做些什麼;需要分析人的行為,研究人的行為獲得知識的過程,而不需要探究神經元網路的理論。簡單地講,應著重的是心理學,而不是生理學。
從此,研究者便開始沿著上述方向前進了。不過,他們還一直在爭論這樣的問題:用什麼方式使計算機「思維」。
有一派研究者以邏輯學為研究點,試圖把推理過程分為一系列的邏輯判斷。計算機從一個判斷進到另一個判斷,得出合乎邏輯的結論。象眾所周知的三段論一樣:「所有的動物都會死掉;小刺唱是動物,因此,小刺猖也會死掉。」計算機能否獲得幼童一樣的智力水平呢?關於這個問題,科學家們有兩種相反的見解。伯克利的哲學教師德賴弗斯帶頭激烈反對「人工智慧派」。他說人工智慧派的理論是煉金術。他認為,任何時候也無法將人的思維進行程序設計,因為有一個最簡單不過的道理:人是連同自己的肉體一起來認識世界的,人不僅僅由智能構成。
他進一步舉例:計算機也許懂得飯店是什麼意思,但它絕不會懂得得客人是否用腳吃飯,不懂得服務小姐是飛到桌邊,還是爬到腳邊;總之,計算機永遠也不會有足夠的知識來認識世界。但麻省理工學院的研究員明斯基卻不同意德賴弗斯的觀點,他認為機器人的智能是無限的。他對「人工智慧」的解釋是:這是一門科學,它使機器去做這樣一種事情,如果這種事情由人來做的話,就會被認為是有智力的行為。明斯基同時是一位物理學家、數學家,還對心理學、社會學、神經學都有所研究。他指出,人工智慧是心理學的一個新門類,這個門類用實驗的方法,以計算機為手段模擬人類思維的本性。他認為自己所研究的計算機,是一門全新的科學;當然機器並不是人,它永遠沒有人的那種快樂或是痛苦的情感體驗,只是熱衷於掌握純粹的知識。舉個例子來說吧,人可以給計算機輸入「水」的概念:水是一種液體,表面是平的;如果從一個容器倒入另一個容器里,其數量不變;水可以從有洞的容器里漏出來,能弄濕衣服,等等。但是,它獲得有關水的最一般的信息之後,就盡力回答一個很重要的問題:「如果將盛滿水的玻璃杯傾斜,那會怎樣呢?」計算機在它的熒光屏上顯示出了一隻傾斜到水平位置的玻璃杯,盡管計算機知道引力定律,但它還是固執地在熒光屏上顯示:玻璃杯歪倒了,可液體就是不外流。計算機永遠不會從痛苦的、但卻是有益的經驗中體驗到那種衣服被弄濕的人所感受到的不快心情。
所以有一個名叫申克的心理學家正領導一批學者從事這個令人感興趣的課題的研究:讓計算機學會閱讀和概括讀物內容,回答有關問題;讓計算機學會幾種人類語言,並互相翻譯;讓計算機學會對話、學習論證藝術、背單詞……
與人對話
美國耶魯大學曾經設計了一台這樣的計算機:它的存儲器里沒有保存預先准備好的固定說法,它自行編制答話,會論證,會「思考」,某種程度上有點像人。靠著心理學和資訊理論,科學家為自己提出了一個令世人驚異不已的課題:把人的思維方式和行為研究清楚,然後去人工模擬它。
談到「人工智慧」這個詞的時候,我們馬上會把它跟一些非真實的東西聯在一起。這個詞的出現,令許多人提心吊膽:機器人和人一樣了,那人類將何去何從!有的人在拚命捍衛著人類自身的最後一個堡壘,使其免遭機器人的傷害、侵犯。問題之所以復雜還在於這個詞至今還沒有形成統一的定義。明斯基說:「這是一門科學,它使機器人去做這樣一種事情,這種事情如果由人去做的話,就會被認為是有智能的行為。」這類俏皮的定義用處不大,有時簡直會把研究者引到實用形式主義的沼澤中去。另一個叫圖靈的研究者提出了人工智慧的測試方法:如果人類猜不出計算機跟他談話時將表述何種內容——不知道它要說什麼,那麼,這台計算機已經達到了人的智能水平。他的這一番高論曾經引起了轟動,給學術界添了不少忙亂。為了排除計算機言語問題,這樣的對話最好是利用電傳機進行。對於許多控制專家來說,為達到圖靈所說的水平,進行了大量的工作。數不清的各種各樣的電子交談者紛紛問世。
60年代末,美國控制論專家、麻省理工學院教師魏森鮑姆編成了幾個程序,其主要目的是滿足圖靈的測試條件——把吹毛求疵的技術專家搞糊塗。這種做法的基礎是似是而非的對話。在進行這種對話時,交談者只是看起來像是在交談。「交談者」實際上不去考慮交談對方所說的意思,而是把聽到的東西作些並不復雜的形式上的改變,組成自己的答話。請看:
研究者說:「朋友建議我到您這兒來,他說這多少可使我快樂些。」
計算機吃驚地問道:「您的朋友建議您到這兒來?」
研究者說:「他說我總是鬱郁不樂。」
計算機說:「您鬱郁不樂,我很遺憾。」
詳盡研究了無聊空洞的沙龍對話之後,魏森鮑姆發明了他那富有魅力的
「機器人女士」。他發現他的某些同胞能在毫無興趣的情況下應付對方談話,而且他們的對話仍能很好地進行下去。這個機器人女士繼承了這一能力,能在問話中找到關鍵詞語,然後組成一些公式化的令人感到恰當的答案。看得出,這位「女士」是有些智能。但實際上,她的智能有限,只是善於偽裝罷了。「女士」的頭腦十分簡單,在人說出來的話語中,一些固定的關鍵詞語迫使它產生反應,提出一些固定的語句來。比如,當人說「你不知道某某」時,「女士」便會答道:「為什麼您認為我不知道呢?」她能說會道,但只不過是一個沙龍里閑聊的能手罷了。
科爾比在斯坦福大學編制了另一種計算機程序,它與上述「女士」不同。它的任務是幫助剛剛開始工作的精神病醫生獲得某些同重病患者交談的經驗。這個程序模擬的是患迫害狂的病人。程序中存儲了一定的履歷情況:佩里,28歲,未婚,在郵局工作;他極其脆弱,對涉及他的外貌、教育和信仰等所有問題都敏感;他的愛好是看電影和賽馬;有一次,他竟朝賽馬場賭注登記員猛撲過去,因為那個人沒付給他贏得的彩金;從此,他便開始懼怕黑社會的報復。交談中,佩里的情緒經常變化。如果談話主持人經常地觸及到佩里的「痛處」,佩里便開始激動,出現妄想狂症狀。下面是他們的對話:
醫生:「您怕黑社會嗎?」
佩里:「黑手黨是最可怕的暴徒。」
醫生:「您跟黑手黨有什麼聯系嗎?」
佩里:「您沒看到嗎,他們知道我。」
醫生:「他們怎麼會知道你?」
佩里:「他們在監視我。」
醫生:「為什麼?」
佩里:「他們想羅織罪名把我打入監獄。」
醫生:「他們為什麼要害您?」
佩里:「他們想置我於死地。」
醫生:「為什麼呢?」
佩里:「我掌握著黑手黨的罪證。」
一群精神病醫生被安排通過電傳機跟一個真病人和佩里同時進行交談,雖然他們知道其中一個交談者是計算機,但猜不出究竟哪個是計算機。這樣,圖靈測試法便開始發生作用了。後來發生了更加有趣的事,先前魏森鮑姆製作了一個模擬精神病醫生醫治某些神經功能失調症的機器人;後來產生了用這個機器人來治佩里的想法,這是它們之間的對話:
醫生:「您好,請說說您哪兒不舒服?」
佩里:「我有時生別人的氣。」
醫生:「我不太理解您說的意思。」
佩里:「您應該注意聽些。」
醫生:「請繼續說吧。」
佩里:「我曾經去過貝—梅多烏斯賽馬場。」
醫生:「您去干什麼?」
佩里:「我去賽馬了。」
醫生:「您還想討論什麼?」
佩里:「我對賽馬感興趣。」
醫生:「您為什麼要說這些呢?」
佩里:「那裡賽馬賭博時搗鬼。」
醫生:「我不太明白您的意思。」
佩里:「您真是個令人討厭的人!」
醫生:「您喜歡把我看作是個真正令人討厭的人嗎?」
佩里:「我聽膩了。」
醫生:「為什麼?」
佩里:「再見!」
醫生:「認識您十分高興。您應交付399美元25美分。」
這就是它們的對話,交談得不錯,盡管醫生有些「瞎蒙」。程序員准備逐步完善「佩里」的程序,以便年輕的醫生們能在對話過程中「治癒」這個人造病人。到那時,大學生們便可以通過跟計算機交談來學習,免去面對真正的精神病人時因醫術不熟練造成的痛苦。
教會機器人去抓住這樣或那樣的實質更為重要。跟計算機談話有兩種類型:有限的交談和有限的理解。在有限的交談中,機器人「理解」它所交談的全部內容,不過只是涉及到確定話題的情形下,比方說,下棋或擺積木。在有限的理解時,可以同它隨意交談,但是它卻遠遠不能全部理解你的話。魏森鮑姆編制的機器人「女士」這個程序正屬於此類。「女士」只能表面上理解事件和現象。不過,隨著控制對話理論和實踐的發展,機器人的言語變得越來越能表達意思了。圖靈測試法開始經常性地生效了。
美國的一家電子計算機公司的副董事長,陰差陽錯,接受了一次圖靈標准測試。從此,這個標準的地位開始下降了。因為控制專家們由此發現,它也不是檢驗計算機智能極限的最佳標准。
最佳標準是什麼呢?怎樣的智能水平才夠稱得上是真正的「智能」機器人呢?這又成了擺在智能科學家面前的一個新問題。
機器人教給你
計算機事業的發展是建立在許多科學研究者「異想天開」的主觀設想和辛勤勞動的客觀實踐的基礎之上的。前面已經說過,一些學者在研製控制對話原理,做出了不少貢獻。此時,另一些實踐家和實用主義者則努力將機器人的這種新能力套在科技進步的大車上,他們決心讓機器人具備具體的領域中的某些知識。
我們知道,計算機所獲得的全部信息因素被一個相互依賴的復雜系統聯系在一起。計算機比起邏輯推理來,更經常地採用類比和判斷的方法,它將這些要素進行歸類、合並和綜合,漸漸地發展了自己的「思維」能力。現在我們來回顧一下機器人在這個發展過程中的一些歷史性事件。
最初一批這樣的計算機誕生於50年代末。它們證明了約40個定理,並且能解答象「建造兒童金字塔」一類的簡單小問題。到60年代,人們已經能夠同計算機談論天氣之類的話題了,因為這些計算機了解氣象學,並具備正確造句所必需的句法知識。比如,如果對它說:「我不喜歡夏天下雨。」它會彬彬有禮地回答:「是的,不過夏天並不經常下雨。」此外,還有一個叫「棒球」的程序能解答與本年度比賽有關的所有問題:比賽地點、比分、參賽隊的人員情況。而「談談」程序,它已經開始對交談者的家庭關系感興趣了,盡管它確實對此一無所知。只是到了1965年,機器人「先生」才開始更多地注意詞義,而不僅是單詞在句中的排列順序。計算機「學生」也是這種類型的,像一個學習成績優秀的學生,能解答一次方程,能用流利的英語敘述解方程的順序。
輸入計算機中的知識專業化程度越高,計算機掌握它們的可能性就越大。現在,有些計算機已成了真正的「技術顧問」。比如,它們已經在協助專家們去確定哪個地層礦產豐富;協助專家們作出有關傳染病的診斷。要製造出這樣的「專家」來,必須把人——專家的知識,傳授給它們。然而,不管令人多麼難以置信,主要困難仍在於怎樣把這些知識從人的大腦中「全掏」出來。比如,醫生作出診斷時,根據經驗,遵守一些規則。這些規則,他幾乎是在下意識地和機械地加以運用的。研究者們花費了好多時間去采訪醫生和其他專家,以便弄清楚他們思維過程所固有的基本規律。只要能將他們思維的全部過程還原,那麼,再把它復制於計算機程序中,這相對來說就不復雜了。從1965年開始,計算機中的第一個「專家」便由法伊根鮑姆在斯坦福製成了。它一出生,就自告奮勇地幫助化學家確定物質的分子結構;另一個技術顧問「探礦者」,工作起來更是嚴謹。它詳細地研究地質圖和土壤樣圖,以便確定存在的礦床。它居然在華盛頓州發現了一座蘊藏豐富的鉬礦。
而計算機「醫生」,它的程序編制於70年代。它在得知診斷結果和主要症狀後,能對傳染病作出診斷。最精彩的是,如果應用人要求它解釋作出這樣診斷的理由的話,那麼它任何時候都能說明作出這種診斷的理由是這個,而不是另一個。匹茲堡大學的一位計算機專家波烏普爾和內科專家邁爾斯還設計了計算機「科達」的程序,這個計算機在其存儲器中存儲著比一個醫生在任何情況下所記住的更多的病症。它可以把事實、評定和判斷結合起來作高難的診斷。計算機竟然學會了診斷?對的,不信,請看下面的實例:
有一天,人們給這台計算機輸入了一個中年人的詳細病情。當時,這個中年人臉色難看之極,呼吸困難,被救護車送到了醫院。邁爾斯初診為心臟病發作。而計算機注意到了該病人的病情——胸廓不感到疼痛,以前發作心臟病時,血壓正常,病歷中有關於糖尿病的記載,計算機先考慮了十多種疾病的症狀,否定了這些假設的疾病。然後,在熒光屏上顯示出主要診斷結果,幾分鍾後,計算機得出確診:病人是心臟病發作。而醫生要作出同樣的確診則需要幾天的時間。在某些復雜和異常情況下,它作出的確診比私人醫生的確診更為正確、更為細心。所以邁爾斯醫生認為,計算機幾乎總是願意同有足夠時間的醫學專家研究患者的每一種病症。例如,進行過附加測試以後,
「科達」就可以成為醫生們的普通參謀,它甚至可以降低醫療費,因為根據計算機提出的問題,醫生指定病人去化驗的次數將會減少。
現在這樣的「專家」隊伍已經擴大了。長此下去,它們定將兒孫滿堂。例如,正在研製的電子計算機,會翻譯,會辨別書面語和口語,會指出錯誤,會學習,會改正錯誤。總之,未來的「專家系統」所涉足的領域將越來越廣泛,從天上到地下,從古代到現代——真正做到「天上知三分,地上全知道」(雖有點誇張,但符合它發展的方向和人們的願望)。