首都科学讲堂丨智能机器人造福人类——记第821期《人工智能让机器人更聪明

  人类从机械化发展到电器化、信息化，今天已确定进入智能化时代，机器人在智能化时代中发挥着重要的作用。随着人工智能、5G、大数据、云计算等新技术在机器人领域的融合应用，机器人的智能化和网络化水平将逐步的提升，它也将改变制造业和其他工业领域的生产方式。智能机器人还能多聪明？智能机器人会不会攻击人类？人类怎么阻止此类事件发生？

  本期首都科学讲堂邀请北京工业大学教授、北京人工智能研究院机器人研究中心主任、中国人工智能学会理事、中国人工智能学会科普工作委员会秘书长于乃功，为您介绍智能机器人的现状和未来。

  于乃功教授首先从机器人的定义讲起，除类人机器人外，机器狗、机器龟、机器蛇、机器蜘蛛、机器鸟等都可以称为机器人。从广义上讲，机器人指具有人或生物的局部、全部的通用性与适应性的智能结构功能的、可控的系统。而从狭义上讲，机器人指具有人或生物的局部、全部的通用性与适应性的智能结构功能的、可控的机电系统 。

  于乃功教授介绍说，“机器人指的不只是像人的机器人，也包括像生物的机器人 。”

  谈到机器人的进化，于乃功教授认为，人类的进化大多数表现在肌体的进化和智力的进化。与人类的进化一样，机器人进化过程中具有典型意义的是机器人脑系统的发展。机器人的脑系统是电脑。电脑是机器人表现人工智能或机器智能的物质条件。

  智能机器人是自主机器人，到目前为止，在全球范围内还没有一个统一的智能机器人定义。于乃功教授认为，智能机器人至少要具备以下三个要素，即：感觉要素，用来认识周围环境状态；运动要素，对外界做出一定的反应性动作；思考要素，根据感觉要素所得到的信息思考出采用什么样的动作。

  “人工智能是智能机器人的支撑和保障，智能机器人是人工智能实现智能的主要载体 。”于乃功教授介绍说。

  人类有关“用机器模拟人类智能”的思想可以追溯到很远，还可以追溯到公元前四世纪的亚里士多德时代。然而，作为一门学科，可以说，人工智能一词诞生于1956年夏季在美国达特茅斯(Dartmouth)大学一次会议。

  人工智能的诞生，犹如新大陆被发现，无数的科技工作人员像淘金者涌入新大陆一般，加入到人工智能的研究领域， 希望能在人工智能这片科学的处女地上找到“黄金”。

  进入21世纪以来，随着云计算、大数据、脑科学、认知科学等的综合进步，给人工智能创造了极好的发展环境，使AI进入了一个快速地发展阶段。

  于乃功教授介绍说，人机大战、人脸识别、语音识别、智能搜索、机器人等领域纷纷出现了具有划时代意义的里程碑式的人工智能成果。

  所谓环境认知是人和动物的一项基本技能，也是智能自主移动式机器人的基本任务和核心问题。大量的神经生理学研究之后发现，人和动物的环境认知任务主要是由大脑皮层中称为海马结构或海马体的皮层组织承担，海马体扮演着“环境认知地图”的角色，而认知地图就是环境格局的神经重现。

  于乃功教授介绍说，现在的自主移动式机器人对环境的认知能力还远未达到人和动物的水平，借鉴和模拟人和动物的环境认知机制，构建自主移动机器人的环境认知模型， 进而研究其导航方法，已成为智能移动机器人研究中的一大热点问题。

  与人和动物一样，机器人的姿态平衡控制问题是其运动 控制的基本问题。自平衡机器人相关研究，涉及诸多科学问题和关键技术，具备极其重大研究价值和意义。

  自平衡机器人慢慢的变成了反映一个国家机器人学和机器人技术发展水平的重要标志，受到美国、日本、德国等国家 的高度重视。

  于乃功还介绍说，北京工业大学人工智能与机器人研究所研制出了我国具有原创性和自主知识产权的“原人”系列两轮直立式自平衡机器。

  据悉，“原人”系列机器人拥有独特的控制体系，能够实现两轮自平衡机器人各种运动模式，机动性和鲁棒性好，其运动平衡控制能力和机动能力均达到或超过国外刚性两轮自平衡机器人先进水平。

  智能机器人产业高质量发展迅猛，已引起世界各国的格外的重视， 均将其视为应对新一轮科技革命和产业变革的主导产业。

  于乃功教授希望有更多的有识之士投身于智能机器人的研发和推广，为中国智能机器人产业的发展贡献力量，使智能机器人更好地造福人类。

  首都科学讲堂由北京市科协主办，北京科学中心承办，北京科技报社协办。2023年，首都科学讲堂将继续采取定点演讲和流动演讲相结合方式，以北京科学中心为主阵地，广泛协同高校、科研院所、学协会、科技公司、科普场馆等开展活动，以科普高水平发展更好地服务全民科学素质提升，服务国际科学技术创新中心建设。