智能機(jī)器人養(yǎng)成記:開(kāi)發(fā)人類(lèi)友好型機(jī)器人
定 價(jià):99 元
- 作者:[英]馬克·H.李(Mark H. Lee)
- 出版時(shí)間:2021/9/1
- ISBN:9787111689843
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP242.6
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:32開(kāi)
在本書(shū)中,作者先描述了人工智能的缺陷(一個(gè)關(guān)鍵的缺點(diǎn)是:它沒(méi)有具象化),然后提出了一種制造類(lèi)人機(jī)器人的不同方法:成長(zhǎng)型機(jī)器人,它受到成長(zhǎng)心理學(xué)及其對(duì)早期嬰兒行為的描述的啟發(fā)。他講述了自己對(duì)iCub類(lèi)人機(jī)器人的實(shí)驗(yàn),以及它從新生兒水平到相當(dāng)于9個(gè)月大的嬰兒的能力水平的成長(zhǎng),解釋了iCub如何從自己的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)。
我一直對(duì)人與機(jī)器的關(guān)系著迷。年輕的時(shí)候,我對(duì)電機(jī)和工程非常感興趣,現(xiàn)如今這是一門(mén)極具創(chuàng)造性的學(xué)科。但在我作為一名工程師接受培訓(xùn)期間,我被那些似乎能模仿人類(lèi)行為某些方面的系統(tǒng)吸引住了。即使是簡(jiǎn)單的反饋系統(tǒng)也很吸引人(例如,看著一艘船在風(fēng)和潮汐的沖擊下不斷地調(diào)整航向)。這就引出了這樣的問(wèn)題:人類(lèi)到底使用了什么樣的心理機(jī)制?我設(shè)法在一些項(xiàng)目上將工程與以人為中心的問(wèn)題相結(jié)合:語(yǔ)音編碼、色彩視覺(jué)處理和自主控制。我發(fā)現(xiàn)心理學(xué)是一個(gè)重要的缺失元素,而我博士期間的工作是建立感覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制和協(xié)調(diào)模型,是這里所描述的工作的前提。計(jì)算機(jī)、大腦和機(jī)器之間的關(guān)系是多種多樣的,令人著迷。
20世紀(jì)80年代,當(dāng)我試圖從事這方面的研究時(shí),它完全不受歡迎。人工智能(AI)的新商業(yè)化剛剛開(kāi)始,AI軟件正變得非常暢銷(xiāo)。在此之前,AI的先驅(qū)們認(rèn)為人類(lèi)智能和計(jì)算機(jī)智能之間沒(méi)有太大區(qū)別,并認(rèn)為兩者可以一起研究。對(duì)軟件產(chǎn)品和應(yīng)用的推動(dòng)使得AI與人類(lèi)認(rèn)知的研究在很大程度上分離。我記得和Andy Barto、 Richard Sutton,以及馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的其他人一起討論過(guò)我的工作,當(dāng)時(shí)他們正在發(fā)展強(qiáng)化學(xué)習(xí)。在英國(guó),由好奇心驅(qū)動(dòng)的AI基礎(chǔ)研究很難獲得任何資助,所以我開(kāi)始在工業(yè)機(jī)器人、觸覺(jué)感知、錯(cuò)誤恢復(fù)和診斷系統(tǒng)等領(lǐng)域研究AI,并一直探索人類(lèi)在這些任務(wù)中的行為,以及AI如何應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)。幸運(yùn)的是,在21世紀(jì),人們又回到了學(xué)習(xí)、自主主體等話(huà)題,以及對(duì)人類(lèi)行為的關(guān)注上。在機(jī)器人發(fā)展的新領(lǐng)域,現(xiàn)在已經(jīng)有了一個(gè)強(qiáng)大的全球研究社區(qū)。
我寫(xiě)這本書(shū)的部分原因是回應(yīng)一些關(guān)于機(jī)器人和AI的常見(jiàn)誤解。媒體上流傳著大量關(guān)于機(jī)器人和AI的錯(cuò)誤信息,其中一些顯然是無(wú)稽之談。雖然在不久的將來(lái)會(huì)出現(xiàn)一些令人驚嘆的技術(shù),但是AI本身也存在局限性,而且有一些涉及我們所有人的倫理問(wèn)題。
然而,這并不是一個(gè)負(fù)面的故事,因?yàn)樵诮忉屃藛?wèn)題的困難之處和本質(zhì)之后,我接著描述了一種替代方法,其目前正處于交付過(guò)程中,并顯示出開(kāi)發(fā)通用機(jī)器人的真正潛力。我通過(guò)自己和相關(guān)的研究給出了具體的細(xì)節(jié),來(lái)說(shuō)明如何借助心理學(xué)和發(fā)展理念更接近實(shí)現(xiàn)類(lèi)人行為這基本上是通用的,但可以加以調(diào)整來(lái)學(xué)習(xí)完成專(zhuān)門(mén)的任務(wù)。
我盡量回避技術(shù)的細(xì)枝末節(jié)或細(xì)微變化,而專(zhuān)注于趨勢(shì)、技術(shù)發(fā)展的方式,以及技術(shù)在我們生活中的作用。我覺(jué)得重要的是,每個(gè)人都應(yīng)該更多地欣賞當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展,以便更好地了解什么是可行的,什么是合理的,什么是夸張的。通過(guò)將基本常識(shí)應(yīng)用到許多論斷和預(yù)測(cè)中,可以評(píng)估技術(shù)在我們當(dāng)前生活(以及未來(lái)生活)中的角色,并因此對(duì)其產(chǎn)生更大的影響。這本書(shū)就是對(duì)這些問(wèn)題的回應(yīng),包含了我對(duì)這些有趣問(wèn)題的一些發(fā)現(xiàn)和見(jiàn)解。我希望它能提供一個(gè)更好的視角來(lái)解決智能機(jī)器人所帶來(lái)的一些更廣泛的問(wèn)題。
致謝
在我的職業(yè)生涯中,幫助過(guò)我的同事、朋友和學(xué)生有很多,其中包括英國(guó)亞伯大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的同事,以及英國(guó)、歐洲、日本和美國(guó)的許多大學(xué)及其他組織的同事。研究是一個(gè)真正的全球性社區(qū),感謝所有慷慨支持、影響和鼓勵(lì)本書(shū)所述方法的朋友和同事。特別感謝那些直接參與本書(shū)工作的人:Raphael Braud﹑Fei Chao﹑Kevin Earland﹑Tao Geng﹑Alexandros Giagkos﹑Richard Gunstone﹑Martin Hlse﹑Ian和Tom Izzett﹑Suresh Kumar﹑James Law﹑Daniel Lewkowicz﹑Sebastian McBride﹑Qinggang Meng﹑Marcos Rodrigues﹑Patricia Shaw﹑Michael Sheldon﹑Qiang Shen﹑James Wilson以及 Xing Zhang。當(dāng)然,本書(shū)所表述的一些觀點(diǎn)、錯(cuò)誤和疏漏都由我負(fù)責(zé)。
其他幫助過(guò)我的人包括Anna Borghi﹑Merideth Gattis﹑Frank Guerin﹑Kevin Gurney﹑David Llewelyn﹑Giorgio Metta﹑David Midd- leton﹑Kevin ORegan﹑Peter Redgrave﹑Peter Tallack﹑Raymond Tallis,以及我已故的好友Brendan McGonigle和Ulrich Nehmzow。請(qǐng)?jiān)徫覜](méi)有列出所有的人。
非常感謝麻省理工學(xué)院出版社Marie L. Lee的專(zhuān)業(yè)和熱情支持,也感謝對(duì)這個(gè)項(xiàng)目提供過(guò)幫助的所有編輯和其他工作人員。
這里所述的研究主要在四個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行:兩個(gè)由英國(guó)工程和自然科學(xué)研究理事會(huì)資助,兩個(gè)由歐盟委員會(huì)(EC)FP7項(xiàng)目資助。iCub仿人機(jī)器人起源于歐盟委員會(huì)資助的一個(gè)項(xiàng)目,歐盟委員會(huì)很有遠(yuǎn)見(jiàn)地為新的研究項(xiàng)目提供了該機(jī)器人,結(jié)果iCub現(xiàn)在已被全球超過(guò)25個(gè)機(jī)器人研究實(shí)驗(yàn)室所使用。
非常感謝英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)會(huì)允許我重復(fù)使用和修改我的文章A Frame of Mind 中的材料,它們出現(xiàn)在第9章。
我很感謝許多圖書(shū)館,特別是六個(gè)地方圖書(shū)館,包括英國(guó)亞伯大學(xué)的圖書(shū)館和威爾士國(guó)家圖書(shū)館。后,我非常榮幸有一個(gè)積極、樂(lè)于助人的家庭,特別是我親愛(ài)的妻子Elizabeth,她在很多方面鼓勵(lì)和支持了這個(gè)項(xiàng)目。
譯者序
前言
部分 人工智能怎么了
第1章 問(wèn)題的本質(zhì) …… 2
1.1 行動(dòng)與思考 …… 3
1.2 社交機(jī)器人 …… 5
1.3 人工智能的作用 …… 6
1.4 智力概述 …… 7
1.5 大腦需要身體 …… 9
1.6 本書(shū)的結(jié)構(gòu)和主題 …… 9
1.7 應(yīng)對(duì)變化的步伐 …… 17
1.8 對(duì)行話(huà)的解釋 …… 18
注釋 …… 20
第2章 商用機(jī)器人 …… 21
2.1 家用機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人 …… 23
2.2 野外機(jī)器人技術(shù) …… 25
2.3 機(jī)器人道路車(chē)輛 …… 26
2.4 醫(yī)用機(jī)器人 …… 29
2.5 群機(jī)器人技術(shù) …… 30
2.6 娛樂(lè)機(jī)器人 …… 33
2.7 伙伴機(jī)器人 …… 34
2.8 類(lèi)人機(jī)器人 …… 36
2.9 觀察 …… 37
注釋 …… 38
第3章 從廣泛研究到市場(chǎng) …… 41
3.1 箱中取物 …… 44
3.2 仿生機(jī)器人技術(shù) …… 46
3.3 護(hù)理和輔助機(jī)器人 …… 47
3.4 情感計(jì)算 …… 48
3.5 仿人機(jī)器人 …… 49
3.6 為什么工業(yè)機(jī)器人技術(shù)如此成功 …… 54
3.7 機(jī)器人技術(shù)的現(xiàn)狀 …… 59
3.8 觀察 …… 62
注釋 …… 63
第4章 一個(gè)暴力的故事 …… 66
4.1 在選項(xiàng)中搜索 …… 67
4.2 國(guó)際象棋世界冠軍是一臺(tái)計(jì)算機(jī)那又怎樣 …… 70
4.3 計(jì)算機(jī)思維 …… 74
4.4 結(jié)果 …… 76
4.5 觀察 …… 79
注釋 …… 80
第5章 知識(shí)與力量 …… 82
5.1 如何存儲(chǔ)知識(shí)以供利用 …… 86
5.2 常識(shí) …… 88
5.3 搜索是一種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù) …… 90
5.4 符號(hào)與數(shù)字 …… 91
5.5 學(xué)會(huì)改進(jìn) …… 92
5.6 特征工程 …… 94
5.7 觀察 …… 95
注釋 …… 96
第6章 小遠(yuǎn)見(jiàn)和大突破 …… 98
6.1 特征工程的結(jié)束 …… 104
6.2 發(fā)生了什么 …… 109
6.3 觀察 …… 111
注釋 …… 112
第7章 學(xué)習(xí)機(jī)器的興起 …… 113
7.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展 …… 114
7.2 超市數(shù)據(jù)挖掘 …… 115
7.3 通過(guò)學(xué)習(xí)算法來(lái)學(xué)習(xí)算法 …… 119
7.4 發(fā)現(xiàn)模式 …… 121
7.5 大數(shù)據(jù) …… 122
7.6 統(tǒng)計(jì)很重要,但是被誤解了 …… 124
7.7 變革仍在繼續(xù)使用Deep Zero …… 125
7.8 觀察 …… 130
注釋 …… 131
第8章 深思熟慮和其他預(yù)言 …… 132
8.1 AI是一種高度專(zhuān)注的產(chǎn)業(yè) …… 133
8.2 基于任務(wù)的AI …… 134
8.3 機(jī)器預(yù)言 …… 135
8.4 知識(shí)工程 …… 140
8.5 社交對(duì)話(huà) …… 143
8.6 觀察 …… 146
注釋 …… 148
第9章 打造巨型大腦 …… 150
9.1 大腦建設(shè)項(xiàng)目 …… 151
9.2 全腦仿真 …… 153
9.3 大腦是一臺(tái)機(jī)器那又怎樣 …… 156
9.4 基本人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) …… 159
9.5 不同的方法:AI和腦科學(xué) …… 161
9.6 更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò) …… 164
9.7 預(yù)測(cè)編碼和自動(dòng)編碼器 …… 165
9.8 ANN的問(wèn)題 …… 166
9.9 機(jī)器人的模擬問(wèn)題 …… 170
9.10 觀察 …… 172
注釋 …… 173
第10章 把組件子系統(tǒng)拴在一起 …… 177
10.1 模塊化交互的復(fù)雜性 …… 179
10.2 計(jì)算機(jī)如何表示所知道的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) …… 182
10.3 基于任務(wù)的AI局限性 …… 184
10.4 通用AI …… 184
10.5 主算法 …… 185
10.6 生物學(xué)比較 …… 187
10.7 超級(jí)智能 …… 189
10.8 集成深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) …… 192
10.9 對(duì)部分的觀察 …… 195
注釋 …… 201
第二部分 成長(zhǎng)和發(fā)育機(jī)器人
第11章 基礎(chǔ)工作綜合、基礎(chǔ)和真實(shí)性 …… 204
11.1 經(jīng)典控制論運(yùn)動(dòng) …… 206
11.2 現(xiàn)代控制論 …… 210
11.3 符號(hào)接地 …… 212
11.4 新機(jī)器人技術(shù) …… 214
11.5 觀察 …… 216
注釋 …… 217
第12章 發(fā)育的方法培育你自己的機(jī)器人 …… 219
12.1 個(gè)體發(fā)育的作用:成長(zhǎng)中的機(jī)器人 …… 222
12.2 次序、階段和時(shí)間表 …… 224
12.3 發(fā)育的制約因素 …… 228
12.4 從小處開(kāi)始,盡早開(kāi)始 …… 230
12.5 解剖學(xué)的重要性 …… 232
12.6 人體驚人的復(fù)雜性 …… 234
12.7 自主和動(dòng)機(jī) …… 236
12.8 玩耍沒(méi)有目標(biāo)的探索與發(fā)現(xiàn) …… 239
12.9 成長(zhǎng)的架構(gòu) …… 242
12.10 觀察 …… 247
注釋 …… 248
第13章 iCub仿人機(jī)器人的發(fā)育成長(zhǎng) …… 251
13.1 iCub用于研究的仿人機(jī)器人 …… 252
13.2 管理不成熟的約束 …… 254
13.3 視覺(jué)、凝視和注視 …… 256
13.4 運(yùn)動(dòng)和視覺(jué)空間 …… 258
13.5 物體感知 …… 260
13.6 實(shí)驗(yàn)1縱向發(fā)展 …… 260
13.7 實(shí)驗(yàn)2玩耍行為的產(chǎn)生 …… 263
13.8 它是如何工作的 …… 267
注釋 …… 274
第三部分 我們將何去何從
第14章 發(fā)育機(jī)器人將如何發(fā)展 …… 278
14.1 發(fā)育機(jī)器人的行為 …… 279
14.2 教,而不是編程 …… 285
14.3 了解自己和其他個(gè)體 …… 287
14.4 自我意識(shí)在動(dòng)物身上很