上海交通大学通识教育核心课程 环球科学 《科学美国人》 30 Resear tute of Robotics oLab 机器人与脑(5) GHAI JIAO TONG UNIVERS 曹其新、栾楠、张蕾 http://robolab.sjtu.edu.cn/home/zh-hans/node/117 上海交通大学机器人研究所
Research Institute of Robotics RoboLab 机器人与脑（ 5 ） 上海交通大学通识教育核心课程 曹其新、栾楠、张蕾 http://robolab.sjtu.edu.cn/home/zh-hans/node/117 上海交通大学机器人研究所
5机器人与人工智能 机器人与智能机器人 般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操 作功能的机器人。 到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器 人定义。 大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素： 一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素， 对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素 所得到的信息，思考出采用什么样的动作
机器人与智能机器人 一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操 作功能的机器人。 到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器 人定义。 大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素： 一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素， 对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素 所得到的信息，思考出采用什么样的动作。 5 机器人与人工智能
5机器人与人工智能 传感型机器人 又称外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执 行机构和感应机构，它具有利用传感信息（包括视觉、听觉、触 觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理 实现控制与操作的能力。受控于外部计算机，在外部计算机上具 有智能处理单元，处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人 本身的各种姿态和轨迹等信息，然后发出控制指令指挥机器人的 动作。目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样 的类型
传感型机器人 又称外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执 行机构和感应机构，它具有利用传感信息（包括视觉、听觉、触 觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等）进行传感信息处理、 实现控制与操作的能力。受控于外部计算机，在外部计算机上具 有智能处理单元，处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人 本身的各种姿态和轨迹等信息，然后发出控制指令指挥机器人的 动作。目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样 的类型。 5 机器人与人工智能
08 5机器人与人工智能 交互型机器人 机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人一机对话， 实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能， 能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能，但是还 要受到外部的控制
交互型机器人 机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人－机对话， 实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能， 能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能，但是还 要受到外部的控制。 5 机器人与人工智能
0N8 5机器人与人工智能 自主型机器人 在设计制作之后，机器人无需人的干预，能够在各种环境下 自动完成各项拟人任务。自主型机器人的本体上具有感知、处理、 决策、执行等模块，可以就像一个自主的人一样独立地活动和处 理问题。机器人世界杯的中型组比赛中使用的机器人就属于这一 类型
自主型机器人 在设计制作之后，机器人无需人的干预，能够在各种环境下 自动完成各项拟人任务。自主型机器人的本体上具有感知、处理、 决策、执行等模块，可以就像一个自主的人一样独立地活动和处 理问题。机器人世界杯的中型组比赛中使用的机器人就属于这一 类型。 5 机器人与人工智能
5机器人与人工智能 初级智能机器人 智能机器人是在工业机器人基础上发展起来的，现在 己开始用于生产和生活的许多领域，按其拥有智能的水平 可以分为两类： 智能机器人 一是初级智能机器人.它和工业机器人不一样，具有象人那 样的感受，识别，推理和判断能力.可以根据外界条件的变化， 在一定范围内自行修改程序，也就是它能适应外界条件变 化对自己怎样作相应调整.不过，修改程表演太极拳 序的原则由人预先给以规定.这种初级智能机器人已拥有 定的智能，虽然还没有自动规划能力，但这种初级智能机 器人也开始走向成熟，达到实用水平
初级智能机器人 智能机器人是在工业机器人基础上发展起来的,现在 已开始用于生产和生活的许多领域,按其拥有智能的水平 可以分为两类: 智能机器人 一是初级智能机器人.它和工业机器人不一样,具有象人那 样的感受,识别,推理和判断能力.可以根据外界条件的变化, 在一定范围内自行修改程序,也就是它能适应外界条件变 化对自己怎样作相应调整.不过,修改程 表演太极拳 序的原则由人预先给以规定.这种初级智能机器人已拥有 一定的智能,虽然还没有自动规划能力,但这种初级智能机 器人也开始走向成熟,达到实用水平. 5 机器人与人工智能
5机器人与人工智能 高级智能机器人 二是高级智能机器人.它和初级智能机器人一样，具有 感觉，识别，推理和判断能力，同样可以根据外界条件的变化， 在一定范围内自行修改程序所不同的是，修改程序的原则 不是由人规定的，而是机器人自己通过学习，总结经验来获 得修改程序的原则.所以它的智能高出初能智能机器人.这 种机器人已拥有一定的自动规划能力，能够自己安排自己 的工作.这种机器人可以不要人的照料，完全独立的工作，故 称为高级自律机器人这种机器人也开始走向实用
高级智能机器人 二是高级智能机器人.它和初级智能机器人一样,具有 感觉,识别,推理和判断能力,同样可以根据外界条件的变化, 在一定范围内自行修改程序.所不同的是,修改程序的原则 不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获 得修改程序的原则.所以它的智能高出初能智能机器人.这 种机器人已拥有一定的自动规划能力,能够自己安排自己 的工作.这种机器人可以不要人的照料,完全独立的工作,故 称为高级自律机器人.这种机器人也开始走向实用。 5 机器人与人工智能
怎样变聪明的 人工智能专家指出：计算机不仅应该去做人类指定它 做的事，还应该独自以最佳方式去解决许多事情。比如说， 核算电费或从事银行业务的普通计算机的全部程序就是准 确无误地完成指令表，而某些科研中心的计算机却会“思 考”问题。前者运转迅速，但绝无智能；后者储存了比较 复杂的程序，计算机里塞满了信息，能模仿人类的许多能 力（在某些情况下甚至超过我们人的能力）。 为了研究这个问题，许多科学家都曾耗尽了自己一生 的心血。如第二次世界大战期间，英国数学家图灵发明了 一种机器，这种机器成了现代机器人的鼻祖。这是一种破 译敌方通讯的系统。后来，图灵用整个一生去幻想制造出 一种会学习、有智能的机器
8 怎样变聪明的 人工智能专家指出：计算机不仅应该去做人类指定它 做的事，还应该独自以最佳方式去解决许多事情。比如说， 核算电费或从事银行业务的普通计算机的全部程序就是准 确无误地完成指令表，而某些科研中心的计算机却会“思 考”问题。前者运转迅速，但绝无智能；后者储存了比较 复杂的程序，计算机里塞满了信息，能模仿人类的许多能 力 （在某些情况下甚至超过我们人的能力）。 为了研究这个问题，许多科学家都曾耗尽了自己一生 的心血。如第二次世界大战期间，英国数学家图灵发明了 一种机器，这种机器成了现代机器人的鼻祖。这是一种破 译敌方通讯的系统。后来，图灵用整个一生去幻想制造出 一种会学习、有智能的机器
5机器人。人工智能和脑科学 人工智能(Artificial Intelligence,简称AI),也 称作机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经 生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的 一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能 是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类 智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。同样，人工智能 也主要包含三个方面：感知能力、思维能力、行为能力。只 不过这三个方面是通过“机器”系统，而不是“人”这一系 统来完成
人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)，也 称作机器智能， 它是计算机科学、控制论、信息论、神经 生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的 一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能 是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类 智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。同样，人工智能 也主要包含三个方面：感知能力、思维能力、行为能力。只 不过这三个方面是通过“机器”系统，而不是“人”这一系 统来完成。 5 机器人，人工智能和脑科学
5机器人，人工智能和脑科学 人工智能可以为我们做什么 必1.机器感知 机器感知就是计算机直接“感觉"周围世界。 具体来讲，就是计算机像人一样通过"感觉器官〃 直接从外界获取信息。如通过视觉器官获取图形、 图像信息，通过听觉器官获取声音信息。所以，要 使机器具有感知能力，就首先必须给机器配置各种 感觉器官，如视觉器官、听觉器官、嗅觉器官等等 。于是，机器感知还可以再分为机器视觉、机器听 觉等分支课题
人工智能可以为我们做什么 1. 机器感知 机器感知就是计算机直接 “感觉 ”周围世界 。 具体来讲，就是计算机像人一样通过 “感觉器官 ” 直接从外界获取信息。如通过视觉器官获取图形、 图像信息，通过听觉器官获取声音信息。所以，要 使机器具有感知能力，就首先必须给机器配置各种 感觉器官，如视觉器官、听觉器官、嗅觉器官等等 。于是，机器感知还可以再分为机器视觉、机器听 觉等分支课题。 5 机器人，人工智能和脑科学