要讓機器人能真正像人一樣思考,則不(bú)僅需要為其配備類(lèi)人的“大腦”,與人相近(jìn)的認知外界的方式也是不可或缺的。耳聰目明(míng)和頭腦靈活都是人類(lèi)擁有良(liáng)好智力的表現,機器(qì)人亦需中(zhōng)樞與終端並重。

  深度學習能力是反(fǎn)映(yìng)機器人智能化程度的重要標誌,因而也是當前(qián)各大科(kē)技公司(sī)研發的重點。通(tōng)過研究和模擬人類神經網絡的結構及運(yùn)轉方式,並將科研成(chéng)果逐步應用(yòng)於設計實踐,機器人的深度學習能力不(bú)斷增(zēng)強(qiáng),智(zhì)力日益提高,“思維”變(biàn)得越來越像(xiàng)人。不過,要讓機器人能真正像人(rén)一(yī)樣(yàng)思考,則不僅需要為其配備(bèi)類人的“大腦(nǎo)”,與人相近的認知(zhī)外界的方式也是(shì)不可或缺的。
  人類對外界的認知(zhī)主要來(lái)源於五種感官,即(jí)視覺(jiào)、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺五感。因此,當前業界(jiè)在賦(fù)予機器人以類人的知覺時,也主要據此分成五個分支。無論是虛擬機器人還是實體機器人,隻(zhī)要是往類人的方(fāng)向發展,則都繞不開對這五類感官的模仿(fǎng)。隻不過根據定位與功能的不同,而在感官種類與感知程度上有(yǒu)所差異。
  視(shì)覺
  人類所(suǒ)感知的(de)信息有大約90%來自於視覺,相應地,機器視覺在機器人(rén)五感中也占有舉足輕重的地位。機器人的“視覺器官”主要有光敏傳感器、色敏傳感器等。
  上個(gè)月,美國卡內基梅隆大學工程學院的研究人員開發出一種可以自動識別和分類不同種類的金屬3D打印粉末的機器視覺技術,準確率超過(guò)95%,有望在5年內普及。計算機的(de)粉末識別能力實際上比(bǐ)訓練有素的人更好。研究人員認為他們的工作會有助於未來的自主微觀結構分析研究。
  聽覺
  對於人類而言,聽覺是僅次於視覺的(de)接收外界信(xìn)息的感官。而當下大熱的智能語音服務,除了對機器人的語言學習能力提出(chū)了很高的要求,同時也是對(duì)機器人聽覺的重大考驗。與機器(qì)聽覺有關的主(zhǔ)要是聲敏傳感器。
  不滿足於iphoness的Siri等軟件隻(zhī)能識別語音的功能,美國機器人專(zhuān)家JosephRomano與其合作者在賓夕法尼亞大學(xué)創(chuàng)建了一個名(míng)叫ROAR(全(quán)稱為機器(qì)人操作係統的開源音頻識別器(qì))的軟件工具。該軟件能幫助機器(qì)人專家(jiā)訓練機器對更寬泛意義(yì)的聲音(yīn)作出反應。雖然這項技術還處在研發初期階段,但Romano認為(wéi)它的潛力是巨大的。
  嗅覺
  比起視覺和聽覺,嗅覺的應用範圍沒有那麽廣,但是對於一些用於特定(dìng)目的(de)的機器人來說是至為關鍵的感官。氣敏傳感器是(shì)賦予機器嗅覺的主要機(jī)械。
  2015年,日本東京大學(xué)、住友化學公司和神奈川科學技術研究院借鑒昆蟲的嗅覺結構,開發感知人體(tǐ)汗味的感測器,該裝置可(kě)安裝在機器人上,助其迅速發現失蹤者,防止救援隊的二次災害。去年,美國聖劉易斯華盛頓大學的(de)工(gōng)程師團隊從蝗蟲(chóng)的嗅覺得到了靈感,開發出新式(shì)的仿生(shēng)機器人(rén)感測係統,可用於嗅出爆炸物等危險品。
  味覺
  機器人無需進食,業界對於機器味覺的研究也相對少些。不過,服務於餐(cān)飲業的機器人理所當然地進化出了不錯的品嚐能(néng)力。得益於化學傳感器的幫助,機器(qì)人有了“味覺”。
  去年,西班牙巴利亞多利德大學化學係教授MariaLuzRodriguez-Mendez開發了(le)一款品酒師機器人BeerTongue。它擁(yōng)有“電子舌(shé)”,可以通過傳感器和化學方法品(pǐn)鑒啤酒,分辨準確率已經(jīng)達到82%。
  觸覺
  觸覺(jiào)對(duì)於實體機器人無(wú)疑十分重要,無論是在(zài)工(gōng)廠裏還是在家庭中,擁有觸覺往(wǎng)往(wǎng)能提升機器人的服務質量。機器人觸覺主要通過壓敏、溫敏和流(liú)體傳感器來獲得。
  日前,美國卡耐基梅隆大(dà)學的科學家開發出一個機器(qì)人(rén)係統Fingervision,其內部配有一台小型相機來充當手指從而“感知”物體。他(tā)們用一對用桌麵級3D打印機所打印的夾持器來充當機器(qì)人的雙手。Fingervision的(de)意(yì)義在於讓龐大的機器人抓取物體的時候,能通過觸覺來感知物品是否出現滑動從而來控製握力。
  唯有以敏銳的五感有效收集外界信息,再配合強大的深度學習(xí)能力進行信息分析處理(lǐ),機器人的智(zhì)能化程度才能得到全麵提升。耳聰(cōng)目明和頭腦靈活都是人類擁有(yǒu)良好智力的表(biǎo)現,機器人亦需中(zhōng)樞與終端並重。
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