机器人与人工智能浅谈

西北大学
软件学院
人工智能期中论文
论文题目：
《机器人与人工智能浅谈》
学生姓名：***
学号：**********
专业班级：08软件工程1班
导师姓名：张蕾
日期： 2011年5月14日
机器人与人工智能浅谈
【摘要】随着人工智能技术的发展，机器人应用于众多领域，人工智能对于机器人领域的重要性不言而喻，尤其在对理解自然语言、机器学习、人工神经网络、机器视觉和智能调度和智慧的研究中，使机器人在越来越多的领域中得到广泛的应用。

本文先对机器人在不同领域中的应用进行简介，然后浅谈人工智能机器人发展的支持。

【关键字】机器人；人工智能
目录
1、引言 (3)
2、机器人的应用领域 (3)
1. 工业机器人 (3)
2. 探索机器人 (4)
3. 服务机器人 (4)
4. 军事机器人 (5)
3、AI与机器人有关的研究领域（部分） (5)
1. 理解自然语言 (5)
2. 机器学习 (6)
3. 人工神经网络 (6)
4. 机器人学 (6)
5. 智能调度和智慧 (7)
4、结束语 (7)
5、参考文献 (8)
1、引言
“人工智能”(Artificial Intelligence)一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。

人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。

目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。

人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”——机器人,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。

2、机器人的应用领域
1. 工业机器人
制造工业机器人的目的主要在于消减人员编制和提高产品质量。

与传统的机器相比他有两大优点：生产过程几乎完全自动化和生产设备高适应能力。

现在工业机器人主要应用于汽车工业、机电工业、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其他重型工业和轻工业部门。

在农业方面，已把机器人用于水果和蔬菜嫁接、收获、检验与分类，剪羊毛合计牛奶等。

这是一个潜在的产业机器人应用领域。

机器人对于探索的应用，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。

主要有2个有种探索机器人：自主机器人和遥控机器人。

自主机器人一直是人类的研究难题，很多专家都在可能地是机器人自主化。

遥控机器人已经得到广泛的应用，其中最为出名的是水下机器人和空间机器人。

随着海洋是事业的发展，一般潜水技术应经无法适应高深度综合考察和研究并完成多种作业的需要，水下机器人可以代替人类在深海中进行探索，发现了好多不为认知的深海生物。

空间机器人主要任务分为两大方面：1.在月球、火星及其他星球等非人居住条件下完成先去勘探；2.在宇宙空间代替宇航员做卫星的服务（主要是捕捉、修理和补给能量），空间站上的服务及空间环境的应用试验。

3. 服务机器人
研制服务机器人用来为病人看病、护理病人和协助病残人员康复能够极大地改善伤残疾病人员的状态，以及改善瘫痪者和被截肢者得生活条件。

服务机器人已经应用于下列几个方面：
(1)诊断机器人，即配备有医疗诊断专家系统的机器人；
(2)护理机器人，是一些具有丰富护理经验的机器人护士或护师；
(3)伤残瘫痪康复机器人，包括假肢、矫形以及遥控等技术；
(4)家用机器人，机器人已经开始进入家庭和办公室，用于替代人类从事
清扫、洗刷、守卫、煮饭、照料小孩、接待、接电话、打印文件等。

酒店售货和餐厅服务机器人、炊事机器人和机器人保姆已经不再是一种幻想；
(5)娱乐机器人，包括文娱歌舞和体育机器人；
(6)医疗手术机器人几年来有所突破。

军事机器人非为3大类：
(1)地面军用机器人
地面军用机器人分为两类一类是只能机器人，包括自主和半自主车辆；另一类是遥控机器人，即各种用途的遥控无人驾驶车辆。

(2)海洋军用机器人
美国海军有一个独立的水下机器人分队，这支由精锐人员和水下机器人组成的分队可以再全世界海域进行搜索、定位、援救和回
收工作。

水下机器人在美国海军中的另一主要涌入是扫雷，MINS水
下机器人系统，他可以用来发现、分类、排除水下残物及系留的水
雷。

法国军用扫雷机器人方面一直处于世界领先地位。

(3)空间军用机器人
可以说无人机和其他空间机器人都可能成为空间军用机器人。

微型飞机用于填补军用微型和侦察机无法到达的盲区，为前线指挥
员提供小范围内的具体敌情。

3、AI与机器人有关的研究领域（部分）
1. 理解自然语言
自然语言处理是人工智能早期研究领域之一。

已经编写出能够从内部数据可问答用英语提出问题的程序，这些程序通过阅读文本材料和建立内部数据库，能够把句子从一种语言翻译为另一种语言梦之星用易于给出的指令和获取知识等。

人类一直希望研制出一些可以替代人类活动的机器人（如机器人炊事员），而使机器人能够理解自然语言是之中的关键所在，只要理解了自然语言，就可以根据这些语言执行一些具体的活动。

人工智能在语言翻译与语音理解程序方面已经取得的成就，发展为人类自然语言处理的新概念。

学习能力无疑是人工智能研究领域上最突出最重要的一个方面。

人工这能在这方面的研究近年来取得了一些进展。

学习是人工智能主要标志和获得知识的基本手段。

机器学习是使计算机具有智能的根本途径。

真如相克所说：“一台计算机若不能学习，就不能成为具有智能的。

”此外机器学习还有助于发现人类学习的机理和解释人要的奥秘。

所以这是一个始终得到重视，理论正在创立，方法日臻完善，但远未达到理想境地的研究领域。

显然，机器人领域智能化的提高必须在机器学习研究领域得到长足的发展的基础下才能完成。

机器学习的能力正是机器人最大的瓶颈，一些技术难关始终无法攻破，最难的领域往往是最有前景的领域。

3. 人工神经网络
由于冯诺伊曼体系结构的局限性，数字计算机存在一些尚无法解决的问题。

人们一直在寻找新的信息处理机制，神经网络计算就是其中之一。

机器人除了上述的学习能力，神经网络对于他也是一个很大的瓶颈，怎样是高智能化的机器然想人一样去感知外界的各种信息始终是一个无法逾越的鸿沟。

人工神经网络研究已经证明，用神经网络处理直觉和形象思维信息具有比传统处理方式好得多的效果。

神经网络有着非常广阔的科学背景，是众多学科研究的综合成果。

神经生理学家、心理学家与计算机科学加的共同研究得出结论是：人脑是一个功能强大、结构异常复杂的信息处理系统，其基础是神经元及其互联关系。

因此，对人脑神经元和人工神经网络的研究，可能创造新一代人工智能机器—神经计算机。

神经计算机的研究对于机器人更高智能化具有非常大的推动作用，但是次领域机器学习一样，仍然需要一代一代人的不懈努力。

4. 机器人学
在人工智能的众多研究领域中，已经将机器人学单独作为一个分支进行研究，其中包括对操作机器人装置程序的研究。

这个领域所研究的问题，从
机器人手臂的最佳移动到实现机器人目标的动作序列的规划方法，无所不包。

机器人和机器人血的研究促进了许多人工智能思想的发展。

他所导致的一些技术可用来模拟世界的状态，用来描述从一种世界状态转变为另一种世界状态的过程。

它对于怎样产生动作序列的规划以及怎样监督这些规划的执行有了一种较好的理解。

复杂的机器人控制问题迫使我们发展一些方法，现在抽象和忽略细节的高层进行规划，然后再逐步在细节越来越重要的地层层层进行规划。

机器人已在各种工业、农业、商业、旅游业、空中和海洋以及国防领域获得越来越普遍的应用。

5. 智能调度和智慧
确定最佳调度或组合问题是我们感兴趣的又一问题。

这对于提高机器人工作效率有很大的帮助。

在一些制造业机器人身上智能调度已经得到广泛应用，在一些探索机器人和军事机器人，智能调度就意味着机器人的生命。

他可以最高提高机器人的实用寿命和探索的准确性。

4、结束语
随着机器人在人类生活的出现，使得各行各业得到了飞速的发展，人工智能相关理论起了非常关键的作用。

在不远的未来，相信具有人类特性的智能机器人不是幻想，同时更先进的各种领域机器人会被AI专家制造出来，但是这也带来了一系列社会问题，工厂的智能化必然会造成更多的员工下岗，军事机器人将可能将战争危害提高一个层次。

但是机器人的发展将对人类对太空探索起到决定性作用，只有更先进的探索机器人的产生，才能使人类对浩瀚的宇宙有更深的认识，甚至找到另外一个存在生命星球。

所有的之一切绝对离不开人工智能的研究。

5、参考文献
[1] 作者姓名.于大方出版单位.青岛广播电视大学理工部论文名称.《浅谈人工智能
及其应用领域》
[2] 作者姓名.尹朝庆尹浩出版社.中国水利水电出版社书名.《人工智能与专家系
统》
[3] 作者姓名.洪炳熔出版社.计算机世界网（09年第27期）论文名称.《空间机器
人研究及应用领域》
[4] 作者姓名.Navi Brain 翻译.金晶立出版社.科学出版社书名.《机器人集锦》。