彭祖鈴
羅勃特”
1920年,捷克作家卡利爾·恰皮克寫了一出幻想諷刺劇《機器人造反》,塑造了一個名叫“羅勃特”的機器人形象。羅勃特雖然是個機器人,但具有高度的思維能力,他不甘心人類的“統(tǒng)治”,便率領機器人造反。恰皮克筆下的機器人,已經遠遠超過了當時技術所能達到的水平,故事情節(jié)頗為生動,流傳甚廣,以致“羅勃特”這個名字,也越出了劇本的范圍,成了后來生產的機器人的代名詞,因此有人把作家恰皮克風趣地譽為“機器人之父”。
機器人的發(fā)展,至今已經歷了三個階段。最早出現的是實用的工業(yè)機器人;在工業(yè)機器人得到廣泛使用的基礎上,又發(fā)展了第二代具有視、聽、觸等感覺的機器人;目前正在研制的第三代機器人,則是人工智能機器人。
不久以前,我國的一個代表團出國訪問。在參觀展覽會時,美國一家公司制造的一個智能機器人,走過來主動向代表團的一位教授打招呼?!百F姓?”機器人問?!拔倚贞悺!标惤淌谙蛩α诵?。機器人客氣地要求:“陳先生,如果您允許的話,我想跟您握握手?!彼恼埱蟮玫綕M足以后,高興地說:“我感到很榮幸!”這時,陳教授對它產生了興趣,問道:“你幾歲了?”“已經九歲了?!睓C器人隨即反問道:“您多大年紀?”陳教授含糊地應付了一句:“當然,比你可要老得多嘍?!睓C器人很有禮貌地說:“是的,從您的容貌可以看出,您已經度過了很多年可尊敬的歲月?!闭谶@時,展覽會上的一架表演飛機轟然而過,打斷了人們和它的談話,機器人揚起頭來,朝天上望了望,說了一句:“真討厭!”
這是個有頭腦的機器人,它能說會道,會聽會看還會想。這個樣機表明,一代新的智能機器人已經誕生??梢灶A料,它將在未來的管理系統(tǒng)和社會服務中,充分發(fā)揮作用。不過,目前實際使用的機器人,大多還是低級或中級的機器人。
人類四肢的延伸
所謂工業(yè)機器人,大多數并不具備人形,甚至,僅僅是機械手。這些工業(yè)機器人,是人類四肢的延伸,但是并不具備大腦。它們可以代替人去從事某些有毒有害、繁重而又單調的勞動,或者在高溫、粉塵、易燃、易爆、有危險、有放射性污染等環(huán)境下工作。在核技術領域里,在有放射性的地方,人們早就控制這些機械手從事擒拿操作。拿噴漆這種工作來說,有一種叫做“癟坦克”的噴漆機器人,外表頗象一只瓢蟲,它的內部裝有力量很強的磁鐵,在從事噴漆作業(yè)的時候,能夠把身體緊緊地吸附在船體的鐵板上,由馬達帶動輪子,移動它的身體。拿伐木這種工作來說,有一種叫做“樹猴”的伐木機器人,能夠運用輪子,沾著螺旋形的軌跡,爬到樹上去砍樹伐木,以此來減輕伐木工人的勞動。還有一種消防機器人,由四個輪子的機動車和噴水栓組成,可以代替人沖進灼熱的火海,把火焰撲滅。各種各樣的機器人,各有各的用處。
目前,國際上應用的大多是重復型機器人。這種機器人系統(tǒng),分為主體部分和控制部分。所謂主體部分,包括手臂、手爪、驅動器等等,是機器人的操作部分。另外,機器人還有控制部分,這部分具有記憶、判斷、再生等等功能。
六十年代,由于太空探索和海洋開發(fā)的需要,創(chuàng)制了遠距離操縱的機器人。在這個系統(tǒng)中,人把自己的意圖傳給機器人,又可以把機器人和環(huán)境的狀態(tài)反饋給人,人處在聯機控制回路中,實現了人機聯系。在核發(fā)電站,機器人忙于搬運核材料等工作,操作人員和機器人用無線電進行聯系。1966年,美國一架B-52轟炸機在一次事故中,把一枚氫彈失落在海中,就是使用了海洋機器人卡布,才把氫彈從750米深的海底撈起來的。海洋機器人和宇宙機器人,能代替人類去完成種種特殊的使命。
蘇聯在1970年,研制出安裝了電子計算機的月球機器人,這種機器人的腳上裝有各種傳感器,激光眼隨時察看著環(huán)境,傳感器也隨時把機器人的位置和月面狀態(tài)信號輸送給電腦。這種機器人還可以按照地面發(fā)來的指令動作,但是,當它碰到障礙物的時候,它可是要拒絕執(zhí)行命令的。
美國應用視覺反饋和遙控技術,研制成功的機器人可以去修理宇航衛(wèi)星,衛(wèi)星上發(fā)生故障的信息被機器人收到后,它就會到發(fā)生故障的地方去檢修,地面上的操縱者通過電視攝象機,可以看到機器人檢修現場的清晰圖象,通過遙測裝置,還可以取得力的反饋信號,這使操縱者從而得到自己控制的修理工作的真實感覺。
人類智能的擴展
六十年代后期,對機器人的研究集中到模擬人的某些智能這個目標上。1968年后,相繼研制出具有視覺能力、觸覺控制和自動分析形象能力的機器人。
智能機器人是人類智力的延伸,它需要具備這樣一些條件:要有感覺和識別的功能;要有判斷和決策的能力;要有運動操作的技能;要有掌握自然語音方面的運用能力。
目前,人工智能的研究,主要著重在傳感器、模式識別、圖像處理、控制方法和仿生學等方面,而對智能機器人的感覺作用、系統(tǒng)控制和智能行為等基本問題的進一步研究,促使控制與計算機、信息論、仿生學、生物學、人體生理學等多種學科結合起來。機器人的“智能”,所遵循的乃是人類從客觀規(guī)律中抽象出來的邏輯法則,智能機器人是智能模擬,是人類對這種邏輯法則的大規(guī)模的、機械電子化的綜合利用,同人的思維既有聯系,又存在著本質的差別。智能機器人廣泛應用之時,也就是工業(yè)、農業(yè)、國防、醫(yī)療等等高度自動化之日。但是,智能機器人永遠是人類智慧的產兒,永遠是受人類控制的工具。
美國現有的家用機器人,有兩只眼睛能夠辨認物品,可以看準要拿住和搬放的東西;有耳朵,能識別語言,聽懂主人的吩咐;有聲帶,能進行語言合成,會講話;有四肢,能動作自如。它可以負責看守房間,照看孩子,以及從事一些瑣碎的家務勞動:整理房間,在房間四周吸塵,晚上還能為主人端上一杯可口的冷飲。
正如工業(yè)機器人大大節(jié)省了人類的體力勞動一樣,智能機器人也將大大減輕人類的腦力勞動,有人預測,將來有可能產生具有生物智能的機器人。機器人對生產、對社會的影響,正引起世界各國、特別是工業(yè)先進國家的重視。
智能機器人的研究,包含著許多最新的理論和技術,正如工業(yè)革命產生的現代機器為人類創(chuàng)造了巨大的財富,新技術革命產生的現代智能機器人也一定能為人類創(chuàng)造更多的精神和物質文明。人類創(chuàng)造了機器人,也一定能和機器人互補短長,人和機器人共存的前景是十分美好的。
(插圖:李志國)