1、王磊走向21世紀的機器人原文閱 讀-中學語文在線走向21世紀的機器人王磊1997年的一場人機大戰(zhàn)讓機器人“深藍”著實火了一把。隨著“深藍”一聲怒吼將世界冠 軍卡斯帕羅夫斬于馬下，一些諸如“機器人智能能否超過人類智能？”、“機器人是否會 統(tǒng)治人類？ ”的討論又一次在世界范圍內(nèi)展開。那么，機器人是否真的像人們想像中那樣 奇特而神秘呢？機器人的大量出現(xiàn)會在我們習慣的生活中掀起些許波瀾嗎？機器人的昨天和今天機器人（robot）一詞來源于捷克作家Karel Capel1920年的幻想劇羅薩姆的萬能機器 人，捷克語是勞動的意思。雖然真正意義上的工業(yè)機器人的出現(xiàn)迄今不過四十余年，但 我們卻可以將機器人的歷史

2、追溯到公元前3世紀。那時，我國西周的工匠偃師就已制造出 了會歌舞的偶人，堪稱人類記載的最早的機器人。諸葛亮制造的木牛流馬以及18世紀瑞士 鐘表匠杰克父子制造的各種會書寫、繪畫、彈琴的偶人也都是早期優(yōu)秀的機器人。直到19 世紀工業(yè)革命以后，科技的發(fā)展和人民生活水平的提高才促使人們對各種自動機械的探索 與嘗試成為一種潮流。1950年，美國的喬治迪弗發(fā)明了第一臺工業(yè)用機器人，從此拉開 了機器人快速發(fā)展的序幕。從第一臺工業(yè)機器人問世到48年后的今天，機器人技術(shù)得到了飛速發(fā)展。如今，機器 人技術(shù)已成為一個學科跨度大、應用領(lǐng)域廣的新興交叉學科。機器人技術(shù)作為一種高新技 術(shù)已廣泛應用于汽車工業(yè)、電子工業(yè)及其

3、他制造行業(yè)中，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加勞動生產(chǎn) 率、發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)以及在特種環(huán)境下從事人類難以完成工作等方面均發(fā)揮了重大作用，為 人類的經(jīng)濟和社會生活創(chuàng)造了巨大的效益。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會和國際機器人聯(lián)合會 的統(tǒng)計，1995年全世界的工業(yè)機器人數(shù)量約為65萬臺，同年世界機器人的銷售額達到了 57億美元。除傳統(tǒng)的工業(yè)機器人外，近年來空間機器人、水下機器人、管道機器人等的研 制工作也取得了重大進展，并得到推廣應用；智能機器人更是在建筑、醫(yī)療、食品、娛 樂、消防、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中受到青睞。機器人的使用密度也伴隨著機器人數(shù)量的增加不斷加 大，作為世界頭號機器人生產(chǎn)國的日本，1995年每萬名制造業(yè)人員中就擁有機

4、器人210 臺。機器人產(chǎn)業(yè)正以其迅猛的發(fā)展勢頭在世界工業(yè)的自動化進程中起到越來越重要的作 用。我國機器人技術(shù)的研究是自70年代起開始的。經(jīng)過二十多年的努力，我國的機器人技術(shù)取 得了可喜的發(fā)展。中科院沈陽自動化研究所、清華大學、國防大學、上海交通大學等一批 科研院所和大專院校紛紛致力于機器人技術(shù)的研究、開發(fā)工作，研制出了多種用于焊接、 裝配、搬運等用途的工業(yè)機器人以及水下、爬壁、管道等實用性機器人和用于防核輻射、 防化偵察、防暴排險的特種機器人。中科院沈陽自動化研究所繼利用自行開發(fā)的第一臺水 下機器人一“海人一號”和引進技術(shù)，在研制出RECON-IV-300米中型水下機器人后，又先 后研制成功“

5、探索者號”1，000米無纜水下機器人和6, 000米自治型無纜水下機器人， 并在太平洋完成深海實驗，標志著我國水下機器人的制造技術(shù)已達到了國際先進水平。此 外，我國在智能機器人的研究方面亦有所發(fā)展，如清華大學就在1994年成功研制出了“室 外智能移動機器人”。機器人智能與人類智能迄今為止，機器人已由初期的可編程再現(xiàn)型機器人、有自適應能力的離線編程機器 人，發(fā)展到今天的智能機器人。智能機器人是一種能夠部分模擬人腦活動，具有較強的自 適應能力，能有效地適應環(huán)境變化，并具有自學習、自治和容錯、糾錯功能的機器人。從 一定意義上說，智能機器人確實能取代人類進行部分腦力和體力活動。隨著整個現(xiàn)代科學 技術(shù)的

6、進步，機器人技術(shù)將迅速發(fā)展，智能機器人模擬人類大腦活動的能力也將越來越 強?？墒菣C器人智能與人類智能究竟存在什么區(qū)別呢？機器人智能真的有一天達到甚至超 過人類智能的水平嗎？相信人們已經(jīng)從大量的科幻小說和好萊塢的科幻電影中看到過許許多多的機器人，他 們雖然外形不同、材料各異，但卻都具有與人類一樣甚至是超人的智能。盡管我們的導演 在電影中十分清晰地勾勒出了智能機器人的設(shè)計思路，使機器人看起來非常真實可信，但 直到今天，絕大多數(shù)科技工作者仍然堅信機器人智能決不可能在短期內(nèi)達到或超過人類智 能，甚至永遠不能?！皺C器人會思考”、“機器人有感情”等觀點被視為天方夜譚。這是 因為，無論是什么機器人，都需要人

7、類設(shè)計和制造，它的“聰明”與否直接取決于人類賦 予它的能力。簡單地說，機器人的“感覺”實際上來自于安置在其體表的多種傳感器探測 到各種各樣的信息，而機器人的“思維”也不過就是把這些信息交匯融合，并結(jié)合所記憶 的知識進行程式化的推理，得出結(jié)論后發(fā)出信號，執(zhí)行相應的動作?？偟膩碚f，機器人所 具有的“智能”只是一種非生命性的機械模仿，是人通過編程等手段賦予的。在人類對生 命與思維的起源還處在一個非常低的認識水平時，機器人智能的研究領(lǐng)域是不會出現(xiàn)什么 令世界為之動容的質(zhì)變的。也許有人會問，那么“深藍”呢？它戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫又說明了什么呢？其實，“深 藍，甚至連一臺真正意義上的智能機器人都談不上，因為它幾

8、乎沒有自適應、自學習等智 能機器人必須具有的功能，它的獲勝除了因為國際象棋的變化相對其他棋類來說要少得多 以外，不過是依靠其強大而且不會出錯的記憶能力和超乎想像的運算速度。由此而引發(fā)的 機器人將統(tǒng)治人類的擔憂其實是大可不必的。但是，關(guān)于機器人智能與人類智能的話題，在科學界始終存在著一些不同意見。尤其 是近年來隨著生命科學的不斷發(fā)展，一些科學家甚至提出要對“機器人”重新下定義，將 可能出現(xiàn)的“克隆人”也劃歸在機器人的范疇之內(nèi)，這樣一來，機器人與人類之間在智力 上的差異可能就不復存在了；此外，還有人認為，隨著人類從生命科學角度對自己進行的 剖析與了解的不斷深入，對機器人技術(shù)必將帶來新的深遠的影響，

9、機器人將在這種認識進 步的過程中逐漸進化，機器人智能最終有可能達到人類智能具有的水平。孰是孰非？科學的發(fā)展是難以預料的，但我們相信，實踐將對此作出最權(quán)威的回答。機器人走向21世紀機器人技術(shù)是一門涉及機械、電子、自動控制、人工智能、運動學、生物力學、傳感 器技術(shù)、信息處理、仿生學、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、材料科學等許多學科領(lǐng)域的交叉學科。在21世紀 這些學科的發(fā)展都將極大地推動機器人技術(shù)的前進。而作為21世紀主導科技一信息科學與 生命科學的不斷進步，更會為機器人技術(shù)開辟廣闊而具開拓性的發(fā)展空間。我們不難想像，在21世紀，機器人將擁有更加類人化的外形，能精確模仿人類的各種 動作甚至復雜的面部表情；機器人還擁有更

10、加敏銳的感覺系統(tǒng)，此外，通信技術(shù)和因特網(wǎng) 的發(fā)展使機器人輕易實現(xiàn)“千里眼”和“順風耳”成為可能；機器人模擬人類思維過程的 能力將更加發(fā)達，它們判斷、分析問題的速度、全面性、準確性以及自學能力都會大大提 高；機器人與人類進行正常交流也將不再是不可想象的事情。21世紀的機器人將會以更積極、更主動的姿態(tài)投身到人們的社會和經(jīng)濟生活中。機器 人技術(shù)將成為決定一個國家現(xiàn)代化程度的重要標志。在工業(yè)領(lǐng)域，機器人將一如既往地發(fā)揮其重要的作用。隨著智能機器人研制與應用的 日益成熟，智能機器人極強的自適應性和人工智能，將使機器人實現(xiàn)柔性加工和先進制造 成為可能，大大增強了工業(yè)機器人的功能和應用范圍。因此，在21世紀

11、，工業(yè)智能機器人 取代傳統(tǒng)的工業(yè)機器人成為機器人產(chǎn)業(yè)的龍頭將成為必然。在服務業(yè)領(lǐng)域，隨著21世紀老齡化社會的到來以及人們消費觀念的逐步轉(zhuǎn)變，智能機 器人必將在服務行業(yè)上充當極為重要的角色。目前，各種服務用智能機器人如護士助手、 步行功能訓練機器人、導盲機器人等已走進了市場。21世紀的服務用智能機器人除了可以 為家庭從事簡單的家務勞動和健康護理工作外，還可以從事一些勞動強度大、工作重復性 強的工作，諸如環(huán)境保護、賓館勤雜以及公交服務等。據(jù)專業(yè)人士估計，到2000年日本服 務用智能機器人的市場總需求將達到250億日元，2005年將達到1，750億日元。在娛樂業(yè)領(lǐng)域，機器人將以一種全新的形象出現(xiàn)。由于機器人具有極強的可塑性，使 得它能完全按照消費者的消費心理和消費意愿選擇娛樂產(chǎn)品的形式和內(nèi)容。由機器人擔綱 出演的文藝及體育形式必將會成為21世紀娛樂行業(yè)的一枝奇葩。在科學研究和教育領(lǐng)域，精確、高效和永遠不知疲倦使機器人成為科學實驗和輔助教 學的極佳助手。英國已成功地讓兩臺機器人參與測試人類基因中脫氧核糖核酸（D