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自从20世纪50年代人工智能研究领域诞生以来:20世纪60年代,机器人在工业环境中的应用迅速发展,开始出现完全由计算机控制的机器人;20世纪70年代,工业创新出现具有视觉、触觉和肢体控制系统的机器人,以及太空机器人;20世纪80年代,机器人特别是机器人玩具,进入了主流消费市场;20世纪90年代,出现外科手术机器人、火星漫游机器人和多种机器人宠物;21世纪00年代,出现人形机器人,以及四腿军用负重机器大狗;21世纪10年代,有许多具有里程碑意义的创新,出现了能自己开门的自主机器人狗,能在障碍物上奔跑和跳跃的复杂拟人机器人,能流利聊天的机器人。在我们的周围,具有更好的算法和更强大的处理器的机器人越来越多。

【20世纪50年代】

机器人史上一个重要里程碑式的时刻,发生在20世纪50年代。1950年,艾伦图灵在他的著名文章《计算机器和智能》的开头,提议考虑 “机器能思考吗?”的问题。文中,艾伦图灵提出了对机器智能的测试方法——衡量一台机器的智能在多大程度上与人类的智能相同或不可区分——后来被称为“图灵测试”。图灵的工作以及1956年7~8月间约翰麦卡锡组织的达特茅斯研讨会,为人工智能研究领域创造了一个必要的框架。


1954年,诞生了第一个工业机器人Unimate的专利(由George Devol提出)。Unimate的特点是一个机械臂,能够运输压铸件并将其焊接到位。这种革命性的装置将改变制造业的面貌。



【20世纪60年代】

1961年,世界上第一个工业机器人Unimate开始加入通用汽车公司在新泽西州的工厂流水线,在装配线上与热压铸机合作。Unimate从机器上取下压铸件,焊接到汽车的车身。按照存储在磁鼓上的循序渐进的命令,4000榜磁臂具有足够的通傅莹与天边的故事假的用性,可以执行各种任务。工业机器人的出现,彻底改变了制造业。



1965年,约翰霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人(约翰霍普金斯野兽)。Beast没有使用计算机,其控制电路由几十个控制模拟电压的晶体管组成,能通过声纳系统、光电管等装置,根据环境校正自己的位置。Beast是一个移动机器人,有初步的智能和独立生存的能力。当它在实验室的白色大厅里漫步时,它会寻找插座。当它找到一老树画画打油诗全集个,它会插入和充电。



1966年,Shakey(沙基)机器人是第一个真正可移动和感知的机器人。Shakey有轮子,以笨拙、缓慢、摇摇晃晃著称。Shakey配备了摄像头和碰撞传感器,可以在复杂的环境中导航。Shakey被认为是机器人革命的开始,该项目结合了机器人学、计算机视觉和自然语言处理的研究。正因为如此,这是第一个将逻辑推理和物理行为相结合的项目。Shaky是在斯坦福研究所人工智能中心(现在称为SRI国际)开发的。



1969年,维克多舍曼发明了斯坦福臂,这是一种机器人臂,被认为是第一批完全由计算机控制的机器人之一。这是一个巨大的突破。它是六轴关节机器人。虽然主要用于教育目的,但“计算机控制”标志着工业机器的重大突破。



【20世纪70年代】

1970年,日本早稻田大学建造了第一个拟人机器人Wabot-1。它由肢体控制系统、视觉系统和会话系统组成,可以自行导航和自由移动,它甚至可以测量物体之间的距离。它的手具有触觉传感器,这意味着它能抓住和运输物体。它的智力与18个月大的人类相当,标志着人形机器人技术的重大突破。1980年建成ready,濮阳天气预报,启东天气预报的Wabot-2,人形音乐家机器人,能够与人交流,读乐谱,在电子琴上演奏曲调。



1973年,德国库卡公司发布了Famulus,这是第一个具有六个机电驱动轴的工业机器人。



1974年,李察•霍恩(Richard Hohn)开发了第一台由微型计算机驱动的工业计算机——明日工具(即T3)。



1976年,机器人Viking 1 和 Viking 2登陆火星。这两个机器人都是由放射性同位素热电发电机提供动力的,该发电机利用衰变钚释放的热量发电。它们是我们今天所知道的火星漫游者的先驱。



1976年,东京理工学院Shigeo-Hirose软钳机器人,可赖南先以顺应要抓握的物体的形状,比如一个装满鲜花的酒杯,其设计源于对自然界柔性结构的研究,如象鼻和蛇脊髓。



【20世纪80年代】

20世纪80年代:机器人正式进入了主流消费市场,尽管大部分都是简单的玩具。其中最受欢迎的机器人玩具是OmniBot2000,由远程控制,配备了一个托盘,用于提供饮料和零食。另一个备受追捧的机器人玩具是任天堂的R.O.B,或机器人操作伙伴。R.O.B.是任天堂娱乐系统的机器人播放器。它可以响应六个不同的命令,这些命令通过CRT屏幕上进行通信。



1989年,由麻省理工学院的研究人员制造的六足机器人Genghis(成吉思汗),被认为是现代历史上最重要的机器人之一。由于其体积小,材料便宜,Genghis被认为缩短了生产时间和未来空间机器人设计的成本。它有12个伺服电机和22个传感器,可以穿越多岩石的地形。



【20世纪90年代】

20世纪90年代初,机器人带着Cyber秦娟个人资料knife系统(射波刀,又称“立体定位射波手术平台”、“ 网络刀”或“ 电脑刀”)进入手术室,该系统可以通过外科手术治疗肿瘤。Cyberknife由斯坦福大学神经学教授约翰R阿德勒(JohnR.Adler)开发,是一种非侵入性手术工具,贝丹妮可以通过窄聚焦的辐射束跟踪和定位肿瘤。



1996年,Sojourner成为第一个被送到火星的漫游者。这台小巧轻便的机器人被送到火星上,并于1997年7月成功着陆。在火星上,Sojourner探索了2691平方英尺(250平方米)的土地,拍摄了550张照片。由于Sojourner收集到的信息,科学家们能够确定火星曾经是温暖湿润的气候。这次任务是美国国家航空航天局(NASA)又开始了火星任务的标志。



1997年5月11日,IBM开发的“深蓝”计算机经过六场比赛,成为世界上首个击败世界国际象棋冠军卡斯帕罗夫的机器。



1998年,戴夫汉普顿和卡莱布钟发明了第一个家用或宠物机器人Furby。Furby是类似于仓鼠或猫头鹰一样的动物,在一段时间成为热销的玩具,并持续销售到2000年。



1999年,AIBO(爱宝),是索尼创造的几个机器人宠物之一。AIBO可以通过摄像头看到周围环境,并且可以识别用英语或西班牙语发出的命令。AIBO也有“学习并成熟”的能力,通过使用记忆棒,机器人狗可以学习和发展。超级男人英文AIBO于2006年停产。



【21世纪00年代】

2000年,麻省理工学院的辛西娅布雷泽尔发明了一种能够识别和模拟情绪的机器人Kismet。



2000年,本田的ASIMO机器人是一个人工智能的仿人机comicdown器人,它大约4英尺3英寸高。ASIMO 能够像人一样快速行走。这个机器人可以在餐厅为顾客送托盘,与人手牵着手一起行走,识别物彼岸流觞体,解释手势,辨别声音。


2005年,Android是一个人形机器人,与人类有着相似的地方,其设计看起来像日本女性,它的气动执行器允许它们有多达“47个关节点”或者身体的部件,使动作看起来自然。



2005年,波士顿动力狗,或称“BigDog(大狗)”,是波士顿动力公司与福斯特米勒(Foster Miller)、喷气推进实验室和哈佛大学合作创建的一款四足机器。它被设计成一种军用负重机器人野兽,其身体上有50个传感器。BigDog不使用轮子,而是使用四条腿进行运动,从而使它可以在难以通行的复杂地形移动穿越。BigDog被称为“世界上最雄心勃勃的腿式机器人”,它可以携带150公斤负重,以时速6.4公里/小时的速度,与士兵一起、在35度的斜坡上穿越崎岖的地形。



【21世纪10年代】

2011年,IBM “沃森”(Watson)计算机系统,能够回答以自然语言提出的问题,2月16日在美国最受欢迎的智力竞猜电视节目《危险边缘》中,击败该节目历史上两位最成功的选手肯-詹宁斯和布拉德-鲁特,夺得100万美元大奖,成为《危险边缘》节目新的王者。“沃森”电脑存储了海量的数据,而且拥有一套逻辑推理程序,可以推理出它认为最正确的答案。



2014年6月7日是图灵逝世60周年纪念日。这一天在英国皇家学会举行的“2014图灵测试”大会上,模拟13岁乌克兰男孩的聊天程序“尤金古斯特曼”(Eugene Goostman)首次“通过”了图灵测试。英国皇家学会的测试规则是,在一系列时长为5分钟的键盘对话中,某台计算机被误认为是人类的比例超过30%,那么这台计算机就被认为通过了图灵测试(其中,30%是图灵对2000年时的机器思考能力的一个预测)。尤金的成绩是在总计150场对话中,骗过了30个评委里的10个,即尤金被误认为是人类的比例达到了33%。



2015年,在加州大学伯克利分校的一个实验室里,人形机器人Brett教会自己做儿童拼图游戏,如把钉子塞进不同形状的洞里。Brett机器人利用基于神经网络深度学习算法,以试错方式主动学习。例如,对于组装玩具,机器人会不停尝试,直至它清楚组装的谈笑靖原理。理论上,这机器人不需要再依赖人工更新,而是给足够时间让它学习就可以了。



2016年,波士顿动力公司发布Spo爱母茹萍tMini机器人。它是一种小型的邯郸学院大名分院四条腿机器人,它重25公斤(如果有一个机械臂,它重30公斤)。这款全电动机器人相当灵活,即使踩到香蕉皮摔倒了,或在人类踢或拉它时,能够自己迅速爬起来。该型号的机器人就像是宠物一样,能够实现多种功能,除了能像普通动物一样活动之外,SpotMini有着长长的机械臂,可以为主人端茶倒水。



2016年3月9日至15日,在韩国首尔进行的计算机与人类之间的围棋比赛,谷歌DeepMind的AlphaGo以总比分4比1,战胜围棋九段棋手李世石。



2017年4月, Google旗下的自动驾驶公司Waymo让美国亚利桑那州凤凰城的居民普通乘客试乘其自动驾驶汽车。此刻,世界上有数百辆自主车在公路上行驶, 它们都是实验性的。自动驾驶技术解放双手,也会更加安全和更加节油。计算机不会喝醉酒,不会打瞌睡。自动驾驶算法通过计算何时加速、刹车、转向,预测巡航控制可以自行判断下一阶段的道路状况,决定最经济的行驶方式。



2017年,日本东京大学展示了一款名叫Kengoro的机器人,画面相当带感。Kengoro使用116个拉动电缆的执行器移动,做俯卧撑、仰卧起坐,甚至是背部伸展运动。运动多了Kengoro也会产生热量,为了散热,研究人员为其配备了一个水冷系统,除了能帮助Kengoro散热外,还能实现类似人类的“流汗”生理反应。



2017年,美国新创公司 Mayfield Robotics 推出外观设计简洁、模样呆萌可爱的智能家用机器人“Kuri”,在居家生活中扮演智能助手与好伙伴的角色。Kuri 为语G2021音控制智能机器人助手,内建四组麦克风设备与声音侦测技术,能精确辨识声音来源并回应指令。Kuri 能自由转动头部查看四周,圆圆的双眼甚至会眨、会眯成弯月形状,就像是在微笑一样。Kuri能以 Wi-Fi 无线网络或蓝牙链接操控家中电器设备,并透过内建双音响播放音乐、发出音效与人们互动。



2017年,阿里巴巴的阿里小蜜(AliMe)是采用阿里巴巴的语音AI技术,实现基于自然语言处理(NLP)的会话机器,基于问答(QA)提供协助服务、客户服务和聊天服务。它通过电话协调包裹交付,并通过聊天就商品价格讨价还价。目前,它每天为数百万客户提供问题服务,能够解决85%的客户问题。



2017年10月,由汉森机器人公司(Hanson Robotics)制造的机器人索菲亚(Sophia)获得沙特阿拉伯公民身份,成为第一个获得国家公民身份的机器人。次月,联合国开发署将“创新大赛冠军”颁发给索菲亚。索菲亚的人工智能是基于云的,可以进行深入的学习,她可以识别和复制各种各样的人类面部表情。



2017年12月,Alphabet 旗下人工智能部门 DeepMind 发布 AlphaZero,它可以自学国际象棋、日本将棋和中国围棋,并且项项都能击败世界冠军。AlphaZero是一种机器学习算法。AlphaZero通过与自己对弈并根据经验更新神经网络,从而发现了国际象棋的原理,并迅速成为史上最好的上原miku棋手。



2018年1月22日,位于西雅图的首个无人零售店Amazon Go向公众开放(2018年9月,Amazon Go无人商店纽约新店开张)。无人超市的购物流程非常简单。决死特务连无需结账,无需排队。一旦顾客进门后,人工智能系统就开始跟踪顾客和顾客拿起的一切,并将顾客所购买的一切商品记录在其账户上。计算机视觉系统主要由安装在天花板上的摄像头组成,拍摄的图像随后被传入至系统中,系统识别是哪位顾客拿起了什么商品,并加入到其App的购物车中。



2018年,工程师和机器人在特斯拉工厂楼层。特斯拉汽车制造工厂号称拥有全球最智能的全自动化生产车间,共有冲压生产线、车身中心、烤漆中心和组装中心四大制造环节。在车间内根本看不到人的身影,从原材料加工到成品组装,整个生产流程都由机器人完成。机器人由计算机系统控制,按照设定好的程序运作。机器人与机器人之间流水化运营、无缝对接。



2018年,OpenAI研究人员使用强化模型的系统,通过反复试验来让机器人Dactyl能够用精精确抓住和操纵物体,教自己用手指翻转玩魔方。Dactyl具有“灵巧” 手,这是一只五指共有24个自由度的机器人手,安装在铝制框架上以操纵物体。同时,两组摄像机 - 运动捕捉摄像机和RGB摄像机 - 作为系统的眼睛,可以跟踪物体的旋转和方向。



2019年,麻省理工学院新推出的cheetah(猎豹)机器人,弹性十足,脚部轻盈,可与体操运动员媲美。四条腿的有力,还可以在不平坦的地形上小跑,速度大约是普通人步行速度的两倍。它的体重只有20磅——比感恩节火鸡轻——它的四肢是不会被推倒的:当它被踢到地上时,它的手肘能像功夫一样快速摆动,很快恢复正常。也许最令人谢洛云印象深刻的是它能够从站姿进行360度的后空翻。



【附记】

l 美国的《连线(WIRED)》杂志的一篇文章指出:就“机器人”的定义问10个机器人专家,你会得到10个答案。但大多数会同意一些通用的指导原则:机器人是一个智能的,物理上体现的机器。机器人可以自主完成任务。机器人可以感知和操纵它的环境(参考资料[1])。图灵的《计算机器和智能》发表以来,图灵测试受到了哲学家、计算机科学家、心理学家和其他人的相当大的关注,有的对测试提出了许多不同的反对意见。在某种意义上,前面列举的项目,例如,对尤金古斯特曼(“第一个通过图灵测试的聊天程序”)和索菲亚(“第一个获得国家公民身份的机器人”王朔缺席女儿大婚,也都存在有某些争议。

l 在1970年的《生活》杂志上,一篇关于“第一个电子人”的文章中,马文明斯基很“确定”地说:“在3到8年的时间里,我们将拥有一台具有普通人一般智能的机器。”1993年,弗诺文奇(Vernor Vinge,圣地亚哥州立大学数学教授,计算机科学家和科幻作家)出版了《即将到来的技术奇点》,预言“在30年内,我们将拥有创造超人智能的技术手段。不久之后,人类时代将结束。”2014年10月,特斯拉CEO伊隆马斯克(Elon Musk)表示,他对计算机未来的发展,尤其是人工智能技术遭到的恶意应用感到担忧。马斯克表示:“借助人工智能,我们将召唤出恶魔。”2017年4月英国的著名科学家史蒂芬霍金 (Stephen Hawking)教授担心人工智能可能是我们最后的发明,人类的终结者。

l 机器人专家马克W蒂尔登认为:机器人现在能做的四件事,在不远的将来会改变我们的生活:第一个是娱乐,第二个是危险场所的工作(即将到来),第三个是老年护理,第四是远程购物、旅游和援助(参考资料[3])。商业顾问和企业家罗伯特科德雷则认为,机器将会接管电话营销、自动化运输服务、下水道管理、税务筹划者、照片处理、数据录入工作、图书馆员和图书馆技术员等工作(参考资料[4])。《自然》杂志最近发表的埃里克托波尔的综述文章《高性能医学:人与人工智能的融合)》指出:人工智能的使用,在医学上开始在三个层面产生影响:对临床医生,主要通过快速、准确的图像解释;对卫生系统,通过改进工作流程和减少医疗错误的可能性;对患者,通过使他们能够处理自己的数据来促进健康。文章讨论了当前的局限性,包括偏见、隐私和安全性,以及缺乏透明度,以及这些应用程序的未来越野飞车方向(参考资料[5])。

【参考资料】

[1] Matt Simon. The WIRED宣化上人讲冯冯居士 Guide to Robots. https://www.wired.com/story/wired-guide-to-robots/

[2] Gil Press. A Very Short History Of Artificial Intelligence (AI)。https://www.media.mit.edu/articles/a-very-short-history-of-artificial-intelligence-ai/

[3] Mark W. Tilden. Robotics can - and will - change our lives in the near future. https://www.theguardian.com/zurichfuturology/story/0,,1920335,00.html

[4] Robert Cordray. WILL ROBOTS TAKE FROM HUMANS IN THE FUTURE?. https://www.wired.com/insights/2014/07/jobs-will-robots-take-humans-future/

[5] Eric J.Topol. High-performance medicine: the convergence of human and artificial intelligence. Nature Medicine》volume 25, pages44–56 (2019)

[6] Saoirse Kerrigan. The History of Robots: From the雷鸟速递 400 BC Archytas to the Boston Dynamics' Robot Dog. https://interestingengineering.com/the-history-of-robots-from-the-400-bc-archytas-to-the-boston-dynamics-robot-dog

本文来自王宏琳科学网博客。

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