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尊龙凯时人生就是博|江外江论坛|人工智能与机器人发展的重要推力(开卷知新)

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  早期人工智能研究者认为ღ★✿,机器可以通过对符号的操作实现对人类思考(理性行为)的模拟ღ★✿,即让机器像人类那样思考ღ★✿,无需考虑身体和环境ღ★✿。他们把人工智能定义为模拟人类的智能行为ღ★✿,除了模拟思考之外ღ★✿,还包括感知ღ★✿、动作ღ★✿,以及情感与灵感等ღ★✿。由于他们认为思考和身体ღ★✿、环境是分离的ღ★✿,因此在模拟这些行为时ღ★✿,是各自独立进行ღ★✿,没有考虑行为之间的相互联系ღ★✿。人工智能的另一学派内在主义ღ★✿,主张人工智能应该模拟人类大脑的工作原理ღ★✿,我们通常称之为类脑计算ღ★✿。这个学派也没有考虑思考ღ★✿、感知与身体的关系ღ★✿。因此传统人工智能中的两大学派都属于离身智能ღ★✿。

  具身智能则认为人类的智能行为不仅依赖大脑的思考ღ★✿,还需要通过与物理环境的交互来进行学习和决策ღ★✿,最后通过感知将执行的结果反馈到大脑ღ★✿,形成闭环ღ★✿,构成一个智能体ღ★✿,这样才能真正实现模拟人类智能行为的目标ღ★✿。具身智能这种思想的提出ღ★✿,与传统人工智能不同ღ★✿,将推动人工智能向更高的水平——通用人工智能发展ღ★✿。

  人工智能的发展历史ღ★✿,经历过三个阶段ღ★✿。第一代人工智能提出以知识与经验为基础的推理模型ღ★✿,通过这一模型来模拟人类的思考ღ★✿。这一模型具有可解释性与可理解性的优点ღ★✿,但由于知识表示与获取的困难ღ★✿,该模型在应用和产业化上受到很大限制ღ★✿。第二代人工智能提出数据驱动的模型ღ★✿,通过基于大数据的机器学习ღ★✿,实现对人类感性和情感行为的模拟ღ★✿。由于模型的图像ღ★✿、语音等输入数据来自客观世界ღ★✿,因此具有很大的应用潜力ღ★✿,但由于模型本身存在不安全ღ★✿、不可靠ღ★✿、不可信(不可解释)ღ★✿、不可控和不易推广等缺陷ღ★✿,因此应用范围有限ღ★✿。虽然科学家在这期间也进行过模拟人类动作ღ★✿,比如手的操作与脚的步行等研究ღ★✿,但没有将这些研究与思考ღ★✿、感知等其他方面联系起来ღ★✿。总之ღ★✿,这两代人工智能都有很大的局限性ღ★✿,而且只针对特定领域ღ★✿、利用特定模型去解决特定任务ღ★✿。

  2020年大语言模型的出现ღ★✿,把人工智能推向新的发展阶段——第三代人工智能江外江论坛ღ★✿。大语言模型具有强大的语言生成能力ღ★✿,使机器能够在开放领域下实现与人类的自由交互ღ★✿,这表明机器已经完全掌握了人类的语言ღ★✿。此事意义重大ღ★✿。正如哲学家维特根斯坦所言ღ★✿:“我的语言界限ღ★✿,就是我的世界界限ღ★✿。”机器一旦掌握了人类的语言ღ★✿,也就在某种程度上理解了人类的世界ღ★✿。大语言模型向通用人工智能迈出了关键一步ღ★✿。

  尽管人工智能在语言生成上取得成功ღ★✿,在许多其他任务上还不能实现领域的通用性ღ★✿。比如医疗诊断ღ★✿,目前我们还没有开发出适用于各种疾病的计算机医疗诊断系统尊龙凯时人生就是博ღ★✿。另外ღ★✿,大语言模型只会说(生成语言)ღ★✿,不会干(行动)ღ★✿。还有大量的任务ღ★✿,特别是复杂的任务ღ★✿,人工智能目前还无法完成ღ★✿。我们离真正的通用人工智能仍有一定距离ღ★✿,其原因就在于ღ★✿,传统人工智能对人类(大脑)的思考ღ★✿、感知与动作等方面的模拟是相互分开的ღ★✿,而且与环境隔离ღ★✿。具身智能则强调物理身体ღ★✿、环境感知与反馈的重要性ღ★✿,并通过它们实现与外部世界的交互ღ★✿。这正好弥补了传统人工智能的不足ღ★✿,使机器通过与环境的反复交互ღ★✿,逐渐学习适应环境并优化其决策和行动ღ★✿,不断迭代ღ★✿,完成更多ღ★✿、更复杂的任务ღ★✿,这就是新的学习范式——强化学习ღ★✿。由此可见ღ★✿,具身智能将使人工智能在更广泛的环境下ღ★✿,完成更多的任务ღ★✿,向通用人工智能迈进ღ★✿。

  机器人的研究远在人工智能诞生之前ღ★✿。1954年ღ★✿,科学家发明数字控制可编程的机械臂ღ★✿,为现代工业机器人打下基础ღ★✿,也预示着现代机器人的真正诞生ღ★✿。在人工智能的发展过程中ღ★✿,虽然也将模仿人类动作纳入研究范围ღ★✿,但由于当时研究的重点是思考与感知ღ★✿,动作(身体)并没有受到很大关注ღ★✿。后来ღ★✿,机器人研究慢慢形成一个新领域——机器人学ღ★✿,与人工智能中的动作研究同时存在ღ★✿。机器人学研究的范围更宽ღ★✿,也更多关注技术ღ★✿、实际应用和产业化ღ★✿。1986年江外江论坛ღ★✿,移动机器人的先驱罗德尼·布鲁克斯提出了行为主义机器人学的主张ღ★✿,他认为传统的符号主义人工智能过于依赖复杂的推理系统ღ★✿,忽视了身体与环境的互动对智能行为的关键性贡献ღ★✿。可以说ღ★✿,这是在机器人领域首次提出具身智能思想ღ★✿。

  其一是推动机器人技术从单一感知(如视觉或触觉)向多模态感知发展ღ★✿。自动驾驶汽车需要在各种气候条件和复杂环境下行驶ღ★✿,全天候的环境感知极为重要ღ★✿。目前除了利用单一的摄像机之外ღ★✿,人们更多地考虑多传感器融合ღ★✿,即除摄像机之外ღ★✿,还要综合利用激光扫描仪ღ★✿、雷达尊龙凯时人生就是博ღ★✿、声呐ღ★✿、卫星定位等不同传感器ღ★✿,以保证感知的可靠性ღ★✿。同样ღ★✿,对机械手来讲ღ★✿,也需要利用触觉ღ★✿、力觉ღ★✿、力矩觉等多传感器的融合ღ★✿,以便在复杂环境下实现复杂操作ღ★✿,比如ღ★✿,装配ღ★✿、抢险救灾ღ★✿、排雷等ღ★✿。

  其二是推动机器人技术更加关注软件与硬件的高度整合ღ★✿。为了适应不同工作任务的需求ღ★✿,我们需要设计不同类型的机器人ღ★✿,如为家庭服务的人形机器人ღ★✿,拥有灵巧双手的装配机器人ღ★✿,拥有特殊功效的仿生机器人等尊龙凯时人生就是博ღ★✿。不同类型的机器人需要不同的控制技术ღ★✿,也会导致不同的学习和感知方式ღ★✿,这反过来又影响机器人形态的设计ღ★✿。这些都属于机器人软硬件协同的问题ღ★✿。

  其三ღ★✿,具身智能中的智能体概念对机器人技术也将产生重要影响ღ★✿。根据智能体这一概念ღ★✿,机器人将思考ღ★✿、感知和动作连为一体ღ★✿,既可以在数字世界中也可以在物理世界中完成任务ღ★✿,利用数字世界又可以对物理世界进行仿真ღ★✿,这些对推动机器人的发展意义重大ღ★✿。比如ღ★✿,无人车的实验如果在物理世界中进行ღ★✿,就要受到气候条件ღ★✿、突发事件等诸多因素限制ღ★✿,利用仿真模拟则会大大提高效率尊龙凯时人生就是博ღ★✿,节省时间与费用ღ★✿。利用智能体理论ღ★✿,我们可以让机器人相互之间进行博弈ღ★✿,实现机器的自我进化(迭代)ღ★✿,使机器人的性能不断提高ღ★✿。

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  2020年大语言模型的出现ღ★✿,把人工智能推向新的发展阶段——第三代人工智能ღ★✿。大语言模型具有强大的语言生成能力ღ★✿,使机器能够在开放领域下实现与人类的自由交互ღ★✿,这表明机器已经完全掌握了人类的语言ღ★✿。此事意义重大ღ★✿。正如哲学家维特根斯坦所言ღ★✿:“我的语言界限ღ★✿,就是我的世界界限ღ★✿。”机器一旦掌握了人类的语言ღ★✿,也就在某种程度上理解了人类的世界ღ★✿。大语言模型向通用人工智能迈出了关键一步ღ★✿。

  尽管人工智能在语言生成上取得成功ღ★✿,在许多其他任务上还不能实现领域的通用性ღ★✿。比如医疗诊断ღ★✿,目前我们还没有开发出适用于各种疾病的计算机医疗诊断系统ღ★✿。另外ღ★✿,大语言模型只会说(生成语言)江外江论坛ღ★✿,不会干(行动)ღ★✿。还有大量的任务ღ★✿,特别是复杂的任务ღ★✿,人工智能目前还无法完成ღ★✿。我们离真正的通用人工智能仍有一定距离ღ★✿,其原因就在于ღ★✿,传统人工智能对人类(大脑)的思考ღ★✿、感知与动作等方面的模拟是相互分开的ღ★✿,而且与环境隔离ღ★✿。具身智能则强调物理身体ღ★✿、环境感知与反馈的重要性ღ★✿,并通过它们实现与外部世界的交互ღ★✿。这正好弥补了传统人工智能的不足ღ★✿,使机器通过与环境的反复交互ღ★✿,逐渐学习适应环境并优化其决策和行动ღ★✿,不断迭代ღ★✿,完成更多ღ★✿、更复杂的任务ღ★✿,这就是新的学习范式——强化学习ღ★✿。由此可见ღ★✿,具身智能将使人工智能在更广泛的环境下ღ★✿,完成更多的任务ღ★✿,向通用人工智能迈进ღ★✿。

  机器人的研究远在人工智能诞生之前ღ★✿。1954年ღ★✿,科学家发明数字控制可编程的机械臂ღ★✿,为现代工业机器人打下基础ღ★✿,也预示着现代机器人的真正诞生ღ★✿。在人工智能的发展过程中ღ★✿,虽然也将模仿人类动作纳入研究范围ღ★✿,但由于当时研究的重点是思考与感知ღ★✿,动作(身体)并没有受到很大关注ღ★✿。后来ღ★✿,机器人研究慢慢形成一个新领域——机器人学ღ★✿,与人工智能中的动作研究同时存在ღ★✿。机器人学研究的范围更宽ღ★✿,也更多关注技术ღ★✿、实际应用和产业化ღ★✿。1986年江外江论坛ღ★✿,移动机器人的先驱罗德尼·布鲁克斯提出了行为主义机器人学的主张ღ★✿,他认为传统的符号主义人工智能过于依赖复杂的推理系统ღ★✿,忽视了身体与环境的互动对智能行为的关键性贡献尊龙凯时人生就是博ღ★✿。可以说ღ★✿,这是在机器人领域首次提出具身智能思想ღ★✿。

  其一是推动机器人技术从单一感知(如视觉或触觉)向多模态感知发展ღ★✿。自动驾驶汽车需要在各种气候条件和复杂环境下行驶ღ★✿,全天候的环境感知极为重要ღ★✿。目前除了利用单一的摄像机之外ღ★✿,人们更多地考虑多传感器融合ღ★✿,即除摄像机之外ღ★✿,还要综合利用激光扫描仪ღ★✿、雷达ღ★✿、声呐ღ★✿、卫星定位等不同传感器ღ★✿,以保证感知的可靠性ღ★✿。同样ღ★✿,对机械手来讲ღ★✿,也需要利用触觉ღ★✿、力觉ღ★✿、力矩觉等多传感器的融合ღ★✿,以便在复杂环境下实现复杂操作ღ★✿,比如ღ★✿,装配ღ★✿、抢险救灾ღ★✿、排雷等ღ★✿。

  其二是推动机器人技术更加关注软件与硬件的高度整合ღ★✿。为了适应不同工作任务的需求ღ★✿,我们需要设计不同类型的机器人ღ★✿,如为家庭服务的人形机器人ღ★✿,拥有灵巧双手的装配机器人ღ★✿,拥有特殊功效的仿生机器人等ღ★✿。不同类型的机器人需要不同的控制技术ღ★✿,也会导致不同的学习和感知方式ღ★✿,这反过来又影响机器人形态的设计ღ★✿。这些都属于机器人软硬件协同的问题ღ★✿。

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