人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域中的運(yùn)用探析

1、人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域中的運(yùn)用探析摘要：得益于人工智能的快速開(kāi)展，我國(guó)在智能機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用上不斷取得新的突破，標(biāo)志著社會(huì)未來(lái)開(kāi)展的必然方向。本文分別對(duì)人工智能和智能機(jī)器人做出簡(jiǎn)要分析，著重探究人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域的運(yùn)用，以期快速將人工勞動(dòng)力從復(fù)雜勞累的生產(chǎn)生活中解放出來(lái)，加快社會(huì)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：人工智能;智能機(jī)器人;運(yùn)用;計(jì)算機(jī);專(zhuān)家系統(tǒng);深度學(xué)習(xí);控制中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2021-09-221引言人工智能是科技時(shí)代下的重要產(chǎn)物，通過(guò)模擬和延伸人類(lèi)大腦的智慧，以計(jì)算機(jī)作為根本的技術(shù)支持，從而快速完成一系列復(fù)雜的指令。從某種意義上講，智能

2、機(jī)器人的研發(fā)水平能在很大程度上反映出一個(gè)國(guó)家的工業(yè)科技水平的上下，是人工智能開(kāi)展實(shí)況的一種間接表現(xiàn)，其原因是這兩者關(guān)系密切而且在工業(yè)領(lǐng)域的結(jié)合應(yīng)用應(yīng)該要相當(dāng)廣泛。但是就目前來(lái)看，我國(guó)關(guān)于人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域的運(yùn)用仍過(guò)于片面，這將會(huì)阻礙到兩者在當(dāng)今社會(huì)的深入和融合開(kāi)展，故而有必要對(duì)具體的實(shí)踐路徑和措施展開(kāi)詳細(xì)的分析和探索，希望本文能對(duì)智能機(jī)器人領(lǐng)域的開(kāi)展有所幫助。1人工智能的相關(guān)概述人工智能是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為根底，展開(kāi)對(duì)人類(lèi)智慧的模擬，促使計(jì)算機(jī)代替人腦完成一系列復(fù)雜的任務(wù)?；谌斯ぶ悄艿某掷m(xù)開(kāi)展，不同時(shí)期下人們對(duì)該技術(shù)的認(rèn)識(shí)也大不相同。例如，在人工智能的開(kāi)展初期，人們更多的將計(jì)算機(jī)所承擔(dān)

3、的任務(wù)理解為處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算，但隨著國(guó)家科技水平的不斷提升，人們所需要解決問(wèn)題的復(fù)雜程度逐漸攀升，這種處理問(wèn)題的計(jì)算機(jī)運(yùn)算模式也需要向更加高級(jí)的方向開(kāi)展，即現(xiàn)在所稱(chēng)的人工智能。目前，人工智能的涉及面更廣，心理學(xué)、哲學(xué)、生物學(xué)等都在其中有所表達(dá)，但是目前的人工智能仍為弱人工智能還無(wú)法廣泛地參與到人們?nèi)粘９ぷ魃钪?，研究?jī)?nèi)容雖也變得更加豐富且富有深度，如程序設(shè)計(jì)、問(wèn)題求解、模式識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)等等但是仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿(mǎn)足人們想設(shè)計(jì)出與人相仿功能的機(jī)器人的需要，所以現(xiàn)今人們迫切需要人工智能方面更多技術(shù)的革新，同時(shí)這也標(biāo)志著我國(guó)未來(lái)對(duì)人工智能的研究必然朝著更加多元化的方向開(kāi)展。2智能機(jī)器人的開(kāi)展近況世界上的

4、第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)于50年代，是一種外形近似于坦克炮架的大型設(shè)備，只能代替人工完成一些簡(jiǎn)單的操作，如零件抓放。隨著社會(huì)的不斷開(kāi)展，機(jī)器人的功能和結(jié)構(gòu)日趨完善，各國(guó)家在機(jī)器人研發(fā)的質(zhì)量與數(shù)量上均取得了不小的進(jìn)展，根本實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合的目標(biāo)。截止到目前，智能技術(shù)成了加快工業(yè)產(chǎn)業(yè)快步開(kāi)展的核心力量，這在極大程度上推動(dòng)了智能機(jī)器人的開(kāi)展。在日常生活中，人們更多接觸到的是仿真機(jī)器人，這是一種集材料、電、控制技術(shù)于一體的現(xiàn)代機(jī)器人形式，能夠初步地模擬人類(lèi)的外形和形態(tài)，并且具備快速適應(yīng)人類(lèi)生活環(huán)境的能力，代替較為簡(jiǎn)單人工勞動(dòng)力進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)也能完成對(duì)人類(lèi)各項(xiàng)能力的拓展和延伸，在醫(yī)療、教育等多個(gè)領(lǐng)域都具有較大

5、的實(shí)用價(jià)值。但同時(shí)，目前各國(guó)智能機(jī)器人的開(kāi)展處于幾乎停滯的狀態(tài)，即使是頂尖科技公司的許多智能機(jī)器人的工作效率尚且不如人工及其工作范圍較為局限，如何使智能機(jī)器人進(jìn)一步開(kāi)展已經(jīng)成為瓶頸問(wèn)題，除此之外智能機(jī)器人的出現(xiàn)也引發(fā)了很多的社會(huì)問(wèn)題，如智能機(jī)器人代替人力勞動(dòng)引起社會(huì)結(jié)構(gòu)的變化是否會(huì)導(dǎo)致社會(huì)秩序變得紊亂？還有智能機(jī)器人的開(kāi)展會(huì)不會(huì)增加貧富差距？就比方說(shuō)有些人認(rèn)為人工智能會(huì)替代人類(lèi)從而使大多數(shù)人失業(yè)而擁有大量資本的資本家卻能夠壟斷智能機(jī)器人的生產(chǎn)過(guò)程，所以就這些關(guān)于智能機(jī)器人的開(kāi)展問(wèn)題，仍要求當(dāng)代人持有理性和辯證的眼光去看待，并從科學(xué)角度進(jìn)行對(duì)智能機(jī)器人的深入研究。3人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域的實(shí)際

6、運(yùn)用3.1專(zhuān)家系統(tǒng)在智能機(jī)器人領(lǐng)域的運(yùn)用人工智能的不斷開(kāi)展下，現(xiàn)代機(jī)器人的控制能力也在持續(xù)提升。就眼下來(lái)看，大局部機(jī)器人進(jìn)行自我控制的主要路徑是通過(guò)建立數(shù)字模型，這種方式相對(duì)復(fù)雜，且在動(dòng)力學(xué)角度還存在一定的時(shí)變性和耦合性，這將會(huì)大大增加數(shù)據(jù)模型的計(jì)算和分析的難度。為解決這一難題，越來(lái)越多的科研人員投入到實(shí)際探索之中，試圖借助于在線(xiàn)識(shí)別系統(tǒng)完成對(duì)人所在位置的精準(zhǔn)定位，但由于整個(gè)過(guò)程涉及到相當(dāng)規(guī)模的數(shù)據(jù)計(jì)算，故而這種方案的可行性并不理想。但同時(shí)，這一成果卻為現(xiàn)代機(jī)器人的開(kāi)展指明了方向，即如何由大量的數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)向?qū)θ祟?lèi)行為的模擬。假設(shè)單一采用專(zhuān)家系統(tǒng)，受到復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程的影響，智能機(jī)器人的工作效率會(huì)

7、大大降低，但將其與機(jī)器人本身的常規(guī)控制體系相結(jié)合，智能機(jī)器人的控制方式會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，從而提升綜合性能。3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能機(jī)器人領(lǐng)域的運(yùn)用借助于人工智能技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)的模擬，從而快速并精準(zhǔn)的處理好系統(tǒng)中的各類(lèi)信息。當(dāng)然，其中包括一些模型性、缺乏規(guī)那么性的系統(tǒng)，同時(shí)也能做出對(duì)非線(xiàn)性系統(tǒng)的描述，具有相當(dāng)強(qiáng)悍的信息整合能力。目前來(lái)看，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更多的被運(yùn)用于導(dǎo)航、定位等的效勞領(lǐng)域，通過(guò)融合各類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息，利用傳感器完成信息的收集、分析和計(jì)算，最終得出機(jī)器人所處的精準(zhǔn)位置，并且進(jìn)行障礙物的位置計(jì)算，防止機(jī)器人在工作過(guò)程中遭到碰撞或強(qiáng)烈撞擊。除此之外，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算坐標(biāo)位置、幾

8、何參數(shù)等方面同樣具有較大的優(yōu)勢(shì)，機(jī)器人能通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，以智能化的方式來(lái)處理和記錄坐標(biāo)的圖像，進(jìn)一步提高位置判斷的精準(zhǔn)性。由此可知，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能機(jī)器人領(lǐng)域所發(fā)揮的作用不容小覷，能大幅度提高機(jī)器人的信息處理能力和自動(dòng)識(shí)別能力，完成對(duì)外界環(huán)境的智能化分析，促進(jìn)整體功能的完善。假設(shè)單一采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，智能機(jī)器人能夠精確實(shí)現(xiàn)信息處理和自動(dòng)識(shí)別，但是卻不能更進(jìn)一步地提升應(yīng)變能力，因此還需要與其他算法來(lái)到達(dá)仿人的目的。3.3進(jìn)化算法在智能機(jī)器人領(lǐng)域的運(yùn)用就目前來(lái)說(shuō)進(jìn)化算法的根本功能為兩種，一是進(jìn)行群體搜索、二是完成基于群體的個(gè)體信息的相互交互，其原理就是基于生物進(jìn)化的思想，先任意選擇某一群體，然后根

9、據(jù)環(huán)境的需要進(jìn)行自然選擇變異和重組，使計(jì)算機(jī)搜索到空間越來(lái)越好的區(qū)域。在現(xiàn)實(shí)情況下假設(shè)智能機(jī)器人在工作期間受到非規(guī)那么性的噪聲影響，進(jìn)化算法會(huì)啟動(dòng)群體搜索策略來(lái)尋找最優(yōu)解，很好的輔助機(jī)器人進(jìn)行路徑規(guī)劃。在此根底上，群體策略能與個(gè)體搜索進(jìn)行融合使用，從而快速的處理海量的計(jì)算過(guò)程，促使機(jī)器人在某些約束條件下按照最優(yōu)路徑并精確識(shí)別所需個(gè)體進(jìn)行工作。遺傳算法、蟻群算法均是進(jìn)化算法的主要表現(xiàn)形式，這兩者在人工智能機(jī)器人的路徑規(guī)劃中都能發(fā)揮顯著的成效，提高機(jī)器人的智能化水平，確保路徑規(guī)劃的效果良好。以遺傳算法為例，當(dāng)機(jī)器人處于陌生環(huán)境下，該算法能通過(guò)某種動(dòng)態(tài)化的方式實(shí)施對(duì)機(jī)器人路徑的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，豐富地圖上

10、的信息資源，繼而科學(xué)的引用遺傳操操縱進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)智能機(jī)器人路徑設(shè)計(jì)空間的進(jìn)一步拓展。此外，通過(guò)近三十年的不斷研究應(yīng)用已經(jīng)清楚說(shuō)明了進(jìn)化算法通過(guò)模擬自然進(jìn)化的探索過(guò)程可以自動(dòng)產(chǎn)生非常復(fù)雜而有序的計(jì)算機(jī)算法，但和自然界生物內(nèi)在本身的復(fù)雜程度比起來(lái)只是粗糙簡(jiǎn)化，然而這卻為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)在無(wú)人的情況下進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自我開(kāi)展、自我優(yōu)化功能奠定了根底。3.4深度學(xué)習(xí)算法在智能機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用Alpha系列中的深度學(xué)習(xí)是最近人工智能的一大突破，也是人工智能領(lǐng)域再受群眾廣泛關(guān)注的原因，其能力表現(xiàn)在深度學(xué)習(xí)的樣本數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律和表示層次信息分析模仿的情況之下，對(duì)機(jī)器視覺(jué)所見(jiàn)圖像信息和所聞聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行深度解釋?zhuān)沟弥悄?/p>

11、機(jī)器人具有像人一樣的學(xué)習(xí)分析的能力。深度學(xué)習(xí)區(qū)別于其他計(jì)算機(jī)技術(shù)是有其原因的，其原理是以大數(shù)據(jù)為根底，以多層自編碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，通過(guò)觀(guān)察大數(shù)據(jù)的“主要特征，從普遍規(guī)律中得出“重要結(jié)論后用該結(jié)論再來(lái)效勞于實(shí)踐活動(dòng)中，就比方在圍棋中alphazero戰(zhàn)勝alphago，人工智能一周之內(nèi)作曲五千，人工智能作詩(shī)，人工智能作畫(huà)等結(jié)果過(guò)程中深度學(xué)習(xí)算法所發(fā)揮的重要作用，再如星際爭(zhēng)霸具有深度學(xué)習(xí)算法的人工智能也打敗了最強(qiáng)人類(lèi)，這同時(shí)也標(biāo)志著深度學(xué)習(xí)算法在游戲方面的成熟運(yùn)用，相信在不久的將來(lái)，人工智能將運(yùn)用于智能機(jī)器人的模糊控制系統(tǒng)中，通過(guò)觀(guān)察大量人類(lèi)行為或者用傳感器通過(guò)大量的試錯(cuò)總結(jié)自行摸索出最

12、正確的行為軌跡，而這種軌跡正如人工智能在圍棋領(lǐng)域所表現(xiàn)出超越人類(lèi)的能力一般超越人類(lèi)的認(rèn)知，從而使機(jī)器人做出比人更加靈活的動(dòng)作甚至從而衍生出機(jī)器人思考情感的能力。在未來(lái)的開(kāi)展中，深度學(xué)習(xí)算法甚至還可能衍生出更多更實(shí)用的仿人功能，因此深度學(xué)習(xí)開(kāi)展?jié)摿薮?，確實(shí)有必要加強(qiáng)相關(guān)方面的研究。結(jié)語(yǔ)綜上所述，人工智能是促進(jìn)智能機(jī)器人的品質(zhì)升級(jí)的一項(xiàng)核心技術(shù)，探究人工智能在機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的深入十分有必要。從目前來(lái)看，專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化算法，深度學(xué)習(xí)算法都是支持智能機(jī)器人高效工作的科技手段，這在極大程度上提高了機(jī)器人的信息整合能力和控制能力，故障診斷的準(zhǔn)確性也有了顯著提升，但是要想設(shè)計(jì)出接近于人類(lèi)活動(dòng)

13、能力和思考能力的智能機(jī)器人，那么需要將以上所有人工智能技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)有機(jī)融合在一起，再加上未來(lái)新的技術(shù)革新才行，然而就目前來(lái)說(shuō)，距離研發(fā)出這種高級(jí)智能機(jī)器人來(lái)說(shuō)還為時(shí)尚早，但是其前景與潛力也是無(wú)窮的。故由此可知，人工智能與智能機(jī)器人的融合，不僅能全面優(yōu)化機(jī)器人的性能，對(duì)加快國(guó)家科技的整體開(kāi)展同樣有著十分重要的意義。參考文獻(xiàn)【1】陳海燕，徐翔，朱良.淺析人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用J.現(xiàn)代信息科技，2021，310：21-22.【2】薛元元.人工智能在智能機(jī)器人領(lǐng)域中的運(yùn)用探析J.科技風(fēng)，202110：60-61.猜你喜歡專(zhuān)家系統(tǒng)智能機(jī)器人深度學(xué)習(xí)兒童互動(dòng)機(jī)器人的造型設(shè)計(jì)科技資訊(2021年31期)2021-01-09海參病害防治診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)(2021年18期)2021-11-18高中智能機(jī)器人