機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課件

互聯(lián)網(wǎng)時代機(jī)器人面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)提供了“無處不在”的服務(wù)

當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)可提供4A服務(wù)Anytime,Anywhere,Anyperson,Anything

任何形式與內(nèi)容的信息（數(shù)據(jù)）服務(wù)

聲、圖、文、視頻，…

衣、食、住、行、娛樂，…

不能提供“物理”服務(wù)

為機(jī)器人發(fā)展提供了機(jī)遇機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人發(fā)展面臨的機(jī)遇機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)時代自動化的

“最后一公里”！機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、機(jī)器人進(jìn)入千家萬戶機(jī)器人如何進(jìn)入千家萬戶？1、機(jī)器人通用化之路-PC機(jī)模式（東方-日本思路）2、機(jī)器人多樣化之路

（西方-美國思路）機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PC機(jī)如何進(jìn)入千家萬戶？計算機(jī)如何進(jìn)入千家萬戶？

微軟“維納斯”計劃的啟示

PC3

的思路

這是一條什么路線？

通用化，多功能：通信+計算機(jī)+控制+=機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PC3從PC—PC+—PC3(個人計算PersonalComputer

個人通訊PersonalCommunication

個人控制PersonalControl)通用性與多功能化iPhone,iPad,iCloud++機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)iPhoneiPadiCloud機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移動計算機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人走通用化之路面臨的挑戰(zhàn)（1）機(jī)器人通用化之路第一臺工業(yè)機(jī)器人Unimaterobot–UniversalAutomation(Unimation公司）可編程的（擬人）多關(guān)節(jié)的臂——通用性（Universal）1954年G.Devol發(fā)明，1960年售給GM，2005年P(guān)opularMechanics雜志選為近50年50大發(fā)明之一機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

多用途：裝配、焊接、噴漆、堆放等2011年全球年產(chǎn)13.41萬臺，年均增長速度4.1%

在有限的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域二、服務(wù)機(jī)器人-專用化之路

特殊環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人：反恐防暴、搶險

救災(zāi)等

服務(wù)于人的機(jī)器人：醫(yī)療康復(fù)、家政服務(wù)、

教育娛樂機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)硬件通用化之路

可組裝

變結(jié)構(gòu)

多功能機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可組裝模塊化機(jī)器人機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)軟件通用化之路將服務(wù)機(jī)器人變?yōu)闄C(jī)器人服務(wù)1975年微軟誕生：軟硬件分離-軟件成為產(chǎn)品1998年谷歌誕生：軟件由產(chǎn)品變?yōu)榉?wù)Altair8800

+BillGates=MicrosoftInternet+LPage,SBrin=Google機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人操作系統(tǒng)

-RobotOperatingSystem（ROS）MIT,Stanford,TechnicalUniversityofMunich谷歌于2011年5月10日GoogleI/Odeveloperconference:AndroidOpenAccessoryDevelopmentKit（機(jī)器人開放開發(fā)平臺）機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2.機(jī)器人多樣化之路

機(jī)器人嵌入千萬設(shè)備

機(jī)器人滲入千百領(lǐng)域機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人嵌入千萬設(shè)備

-設(shè)備的智能化

變吸塵器為清掃機(jī)器人

變普通椅子為智能輪椅

變打印機(jī)為觸摸式智能打印

裝備

變PC機(jī)為觸摸式智能PC

（iPad）！它們都是機(jī)器人化的智能裝備

機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)垃圾箱任何變?yōu)椤皺C(jī)器人”？設(shè)備的信息化、自動化、

智能化利用機(jī)器人的“思想”與技術(shù)垃圾箱的智能化機(jī)器人嵌入千萬設(shè)備Thankyou機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)打氣機(jī)器人機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)洗衣店（德國漢堡）機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智慧（Smart）洗衣間機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智慧廚房機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智慧家居（SmartHome）機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智慧教室機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人的定義自由百科全書Arobotisamechanicalorvirtualintelligentagentthatcanperformtasksautomaticallyorwithguidance.機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形形色色機(jī)器人機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人滲入千百領(lǐng)域機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二、機(jī)器人的智能化之路人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與機(jī)器人智能化的困難傳統(tǒng)人工智能：

基于知識的符號處理方法（如專家系統(tǒng)）

優(yōu)點：類似于人類方法-智能方法

缺點：可使用范圍有限：規(guī)劃、推理、診斷

等某些高級智能行為，

不適于感知、動作等的智能行為機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Detector（檢測子）Semanticallymeaningfulfeatures:Boundary,shape,..ThereisnoclearboundaryamongpartsSegmentationProblemDescriptor（描述子）StructuraluncertaintyK.S.Fu,Syntacticpatternrecognition,NewYork:Prentice-Hall,1974.D.Marr,Vision,NewYork:Freeman,1982句法分析SyntacticAnalysis機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳統(tǒng)信息處理傳統(tǒng)信息處理

基于數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)處理方法-數(shù)據(jù)驅(qū)動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)大大推動數(shù)據(jù)驅(qū)動法的發(fā)展

傳統(tǒng)信息處理存在的問題

與人類方法不同-非智能方法

與數(shù)據(jù)相關(guān)，推廣能力差

機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向人類大腦學(xué)習(xí)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)HMAX-sum+max機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Top-downfeedbackTop-downfeedback

LocalconnectionData-drivenV1V2…ITHigh-levelKnowledge-driven大腦視覺處理過程機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本結(jié)論DataDriven+KnowledgeDriven(Feedback)HierarchicalStructureCombinationalRepresentation-DistributedRepresentationNetworkComputing機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組合（分布）表示FeaturebasedCombinationalRepresentationshapecolorpositionleftright機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人工智能的未來StatisticalInferenceoverAnAbstractStructuredDeclarativeKnowledgeRepresentation[1]TheprobabilisticapproachtoArtificialIntelligence[2][1]HowtoGrowaMind:Science11march2011:vol.331,no.6022,pp1279-1285[2]JudeaPearl:2011winnerofACMTuringaward機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)器人的環(huán)境感知與行為規(guī)劃機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

Region-adaptiveGridPartitionI-dataxi-imagepositionz-state(feature)g(zi,zj)-theprobabilisticregion-basedconstraints(co-occurrence)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ThePeobabilisticGraphicalModelsGenerativemodelDiscriminativemodel2D-HiddenMarkovmodel(HMM)MarkovRandomField(MRF)ConditionalRandomField(CRF)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ExperimentalSetting4002Corelimages(384256or256384)11basic(region)conceptsFeatures:colormoment+wavelet5models:2withoutstructuralknowledge(GMM,SVM)3withstructuralknowledge(HMM*,RMF*,CRF*)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)TheCategoriesofImageRegionAnnotations機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ExperimentalResults機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算機(jī)對聯(lián)蘇堤春曉秀平湖秋月明網(wǎng)上購物紅紅火火電子商務(wù)熱熱鬧鬧月落烏啼霜滿天風(fēng)吹雁過雨連宵江楓漁火對愁眠質(zhì)量第一唐張繼楓橋夜泊機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一江春水向東流八月秋風(fēng)從西下海外學(xué)子回國創(chuàng)業(yè)江南書生離鄉(xiāng)讀書鴻是江邊鳥蠶為天下蟲機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Input

WordSegmentationWordlookupTrainingcorpusThesaurusGeneratecandidatesDecodetogenerateN-bestcandidatesRerankcandidateswithmaximumentropymodelOutputcandidates機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日志（log）統(tǒng)計

4065/6080=67%(accepted)機(jī)器人與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)ManualcollectionCoupletsLanguagemodelTrigrammodel2,149,882sentencepairsTranslationmodel342,255couplets115,290pairsofsentences46,280manually

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