人工智能與機器人的交叉研究

張廣鵬

摘 要 機器人、人工智能，它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。實時人工智能是實時系統和人工智能技術相互結合的一個新的研究領域。實時人工智能系是統是一種在動態的環境中，能夠利用有限的資源來可靠地完成關鍵性任務的系統。機器人、人工智能實時系統作為一個整體的研究才剛剛開始，離我們的目標還很遙遠。但人工智能在某些方面將會有較大的突破。

關鍵詞 機器人 人工智能 實時系統 挑戰 展望

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A

人工智能（Artificial Intelligence），英文簡寫是AI。它主要研究、發掘應用在延伸、模擬和擴展人的智能理論、技術、方法，以及應用系統的一門新科技。“人工智能”一詞剛開始，由1956年美國計算機協會組織的達特莫學會上提出的。自那以后，研究者們發展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展。由于智能概念的不確定，人工智能的概念一直沒有一個統一的標準。

1機器人、人工智能概述

人工智能學科的出現與發展不是偶然的、孤立的，它是與整個科學體系的演化和發展進程密切相關的。人工智能是自然智能（特別是人的智能）的模擬、延伸和擴展，即研究“機器智能”，也開發“智能機器”。如果把計算機看作是寶劍，那么人工智能就是高明靈巧的劍法。

1956年夏季，在美國達特摩斯大學，由麥卡賽、明斯基、香農等發起，由西蒙、塞繆爾、紐厄爾等參加，舉行了關于“如何用機器模擬人的智能”的學術研討會，第一次正式采用“人工智能”的術語。這次具有歷史意義的、為期兩個月之久的學術會議，標志著“人工智能”新學科的誕生。

人工智能在電子技術方面的應用可以把人工智能和仿真技術相結合，以單片機硬件電路為專家系統的知識來源，建立單片機硬件配置專家系統，進行故障診斷，以提高糾錯能力。人工智能技術也被引入到了計算機網絡領域，計算機網絡安全管理的常用技術是防火墻技術，而防火墻的核心部分就是入侵檢測技術。隨著網絡的迅速發展，各種入侵手段也在層出不窮，單憑傳統的防范手段已遠遠不能滿足現實的需要，把人工智能技術應用到網絡安全管理領域，大大提高了它的安全性。

2學科交叉帶來的挑戰

實時人工智能是實時系統和人工智能技術相互結合的一個新的研究領域。實時人工智能系統是一種在動態的環境中，能夠利用有限的資源來可靠地完成關鍵性任務的系統。目前大多數人工智能規劃和問題求解系統都試圖產生一個完全的精確解，但是在資源限制的狀態下， 快速地產生一個近似解將更有效。Anytime算法能夠折衷解的質量和計算時間，是人工智能技術應用在實時環境中的有效技術。由基本的Anytime算法構成實時人工智能系統的關鍵之一是如何給基本算法分配時間， 從而可以獲得系統的性能描述，實施有效的實時監控。時間分配算法，爬山算法僅能找到局部最優解，如果組織問題滿足局部組織問題的條件，它能夠找到最優解。對于不滿足局部組織問題的條件的大型組織結構，爬山算法不能保證找到全局最優解。遺傳算法適合于尋找全局解，但搜索效率取決于一些關鍵參數的確定和算子的操作機制選取。

智能主體是智能互聯網中的生靈，它是一種智能的軟件實體，能夠在智能互聯網中自由遨游，為用戶提供各種智能服務。所謂網絡智能軟件是面向智能主體的研究方法所設計、開發的軟件。網絡智能軟件技術是網絡技術、人工智能技術、軟件工程技術的結合。

3機器人、人工智能及實時系統的前景展望

人工智能的研究目標是認識與模擬人類智能行為。傳統人工智能研究往往將研究重點集中于對人類單個智能品質如計算能力、推理能力、記憶能力、搜索能力、直覺能力等的研究與模擬。然而，由于人類智能行為是各種單個智能品質的綜合體現，因此傳統研究方法往往無法充分刻畫或恰當模擬人類的智能行為。把人看成多種智能品質構成的有機整體——智能體（agent），綜合考察智能體的各種智能行為與特征，是當前人工智能研究者共同的愿望。

人工智能作為一個整體的研究才剛剛開始，離我們的目標還很遙遠。但人工智能在某些方面將會有較大的突破。

半個世紀以來，人工智能發展極其迅速，專家系統、智能控制在短短的10余年里就發展成熟。目前的焦點，如分布式和協同式多專家系統、機器學習（知識挖掘和知識發現）方法、硬軟件一體化技術以及并行分布處理技術還有MAS的研究，也有望在下一個5年內也會成熟。根據AI目前的發展態勢，以及現有的規劃，將AI未來的發展必將越來越廣泛，越來越深入，越來越快地，向著人類智能的方向逼近。

4總結

人工智能這門科目的出現、發展并非偶然，它和整個科學體系進化和發展進程有著緊密關聯。21世紀會變成智能革命的時期，信息時代的特征分為三個方面：聯結、符號和行為主義，在信息論啟發下，達到統一和諧，在每個領域交互研究與發展中，一定會發生一場智能革命，真正意義達到人和機器一起協調思考的新時期。

參考文獻

[1] 姜傳賢.案例教學法在“軟件工程”課程教學中的應用[J].成功（教育）.2011，（11）：20-21.