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人工智慧. 之 機器人. 目錄. 何謂人工智慧 ? 人工智慧的歷程 Part1 人工智慧的歷程 Part2 何謂機器人 ?Part1 何謂機器人 ?Part2 機器人的歷程 機器人的應用. 人工智慧. 定義：一種軟體根據累積類似人類的經驗資訊作決策。包括人類的學習 , 適應 , 推理與自我修正等能。 "software that makes decisions based on accumulated experience and
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人工智慧 之 機器人
目錄 • 何謂人工智慧? • 人工智慧的歷程Part1 • 人工智慧的歷程Part2 • 何謂機器人?Part1 • 何謂機器人?Part2 • 機器人的歷程 • 機器人的應用
人工智慧 • 定義：一種軟體根據累積類似人類的經驗資訊作決策。包括人類的學習,適應,推理與自我修正等能。 • "software that makes decisions based on accumulated experience and information" with human-like functions “ such as learning, adapting, reasoning and self-correcting." (Dictionary of Computing & Digital Media) • 簡單定義：一部機器假如它表現的行為與人類表現的同樣有智慧，這種經由機表現的智慧就叫做人工智慧。 • A machine displays Artificial Intelligence if it exhibitsbehavior that would be considered intelligent if performed by a human being.
人工智慧的歷程 • 電腦科學家：人工智慧最早開始於電腦領域，因此就電腦科學家而言，其目標是把機器經由電腦程式的方法，變聰明而能取代人類腦力工作，就像工業革命機器取代人類勞力的工作一樣。 • 認知科學家：經過電腦科學家多年努力所創造的最聰明機器，其智慧還比不上地球最低等的生物。因此，有一批心理學家認為要創造人工智慧前，應該先了解人類智慧是如何運作產生，而形成所謂的認知科學，其目標是先研究人類的心智模式，再把這個心智模式放到機器，產生人工智慧
野心科學家 : 有些科學家野心更大，以人工智慧之父 Minsky 為代表他們企圖創造一種智慧機器人，其智慧甚至超過人類，就像人們創造機器取代人力更勝人力，其目標就是創造比人更聰明的新物種。有人質疑我們不可能經由我們自己的手創造比我們更聰明的機器。
機器人 • 『robot』這個單字，是捷克作家卡雷﹒卡比克(Karel Capek,1890~1938)於1920年發表的「羅薩姆的萬能機器人」(Rossum's Universal Robots )一劇中的用語。robot源自於捷克語robota，意為勞動，而我們則將它譯為『機器人』。此外，科幻作家艾薩克﹒耶希莫(Isaac Asimov)也曾在一九五0年時，發表『我是機器人』的短篇科幻小說。在這篇小說裡，這位作家一再倡導的「機器人三原則」如下： • 第一，機器人不得迫害人類，也不得坐視人類遭受迫害。 • 第二，在不違反第一項原則的前提下，機器人應完全服從人類的命 令。 • 第三，在不違反第一及第二項原則的前提下，機器人應恪守本分。 • 秉持這三項原則，機器人才能與人類共存共榮。
一般人認為機器人該是長得人模人樣且兼具人類一般靈巧及智慧的機器，而覺得很有親切感；但在專家看來，機器人是非常複雜的科技整合技術，值得深入研究與發展。如果我們把機器人加以分解，大致可分為機械結構與控制系統兩大單元；機械結構除了其零組件精度、品質要求較高外，其餘與傳統機器結構實無多大差別，較大的不同在於其控制系統採用了電腦或微電腦，使其動作功能遠勝於傳統機器。近年來，電子工業飛躍成長，真可說是一日千里；結合了電子工業與機械工業，不但使得機器人成為事實，且給它帶來更多采多姿的功能。一般人認為機器人該是長得人模人樣且兼具人類一般靈巧及智慧的機器，而覺得很有親切感；但在專家看來，機器人是非常複雜的科技整合技術，值得深入研究與發展。如果我們把機器人加以分解，大致可分為機械結構與控制系統兩大單元；機械結構除了其零組件精度、品質要求較高外，其餘與傳統機器結構實無多大差別，較大的不同在於其控制系統採用了電腦或微電腦，使其動作功能遠勝於傳統機器。近年來，電子工業飛躍成長，真可說是一日千里；結合了電子工業與機械工業，不但使得機器人成為事實，且給它帶來更多采多姿的功能。
機器人的歷程 • 目前機器人的應用主要為工業方面，且已證明可以取代人類的某些工作，例如搬運、熔接、噴漆、裝配等等，而且，它實在比人類工作得更好，不論在生產速度、製品品質與成本、抵抗惡劣的工作環境，以及長時間不休息的連續生產上，人類已經不能望其項背。不過，工業用機器人在面對變動環境時，卻顯得相當笨拙。也就是說，機器人仍要有標準化的工作，例如要在形狀尺寸固定下，以特定的夾具夾持才能工作，對於無標準化的工作則無法應付。因此，目前的研究方向絕大部分都集中在如何使機器人更為聰明。其涵蓋的領域包括： • (1) 機器人視覺-用於辨識周圍環境、物體位置及外觀，甚至是人的動作或表情的識別等。 • (2) 機器人聽覺-便於人類以語言教導，並使它更容易與人溝通。 • (3) 力覺及觸覺-應用於適應控制上，使機器人的施力適合需要，不會過大過小。 • (4) 人工智慧-使機器更像最好的專業人員一樣地工作。 • (5) 自動診斷功能-用以自行偵測及判斷工作中之異常狀態，以便自行應變或告訴人類。 • (6) 移位-以使機器人去遷就工作物件，而非工作物件遷就機人，以配合不易搬動之工作物件的加工需要，使機器人更像人的功能。
機器人的應用 • 本來人類製作機器人的目的是利用它來替人類做一些人類無法完成的事，或者是代替人類做一些具有危險性、單調且耗體力等人類不喜歡做的工作。不過，由於社會上各階層對機器人功能的要求都不一樣，因此目前已有許多功能特異的機器人正朝向實用化的道路邁進。有些已經正式進入實用化階段，有些還未實用化，因其領域之不同，離實用化目標的距離自然也各有不同。一談到機器人，就使人聯想到裝置於製造業生產線上的工業用機器人。其實無論是傳統產業或新興產業，機器人使用範圍已深入各行業以及各層面。接下來將介紹幾種應用於不同領域的機器人，它們有的還在研發階段，但也有部分已經商品化了。
工業用機器人 • 美國機器人協會對工業用機器人所下的定義：一種可重新設定程式的多功能操作機，經由可變程式來搬移材料、零件、工具或其它的特殊設備，以執行各種不同的作業。事實上，這些機器人多半是在反覆執行將物品從A點放到B點的基本動作，而生產線上的工作約有百分之七十是屬於這種性質的工作，因此這類機器人的用途也就特別廣。（圖示為電弧熔接用機器人）
導盲用機器人 • 所謂盲人的步行輔助，原本意指由明眼人引導盲人而言，不過導盲犬也是相當有用的輔助工具。導盲犬是一種經過特殊訓練的狗，以引導盲人四處活動。不過要訓練一條這樣的狗需花費不少金錢與精力，因此真正用得起的盲人並不多。為了使更多的盲人能獲得類似擁有導盲犬一樣的便利，科學家憚精竭慮研製導盲機器人。(圖示為MELDOG 第四型導盲用機器人)
太空開發用機器人 • 此類機器人屬於比較特殊的產品，與我們日常生活幾乎無關，故很少人注意到它們。這些機器人都是用來進行人類無法完成或即使能完成也有高度危險性的工作。（右圖為NASA在1997年派遣至火星上收集資料的機器人-旅居者“Sojourner”。）
家庭用機器人 • 人們期望家用機器人能協助或替代人類工作，例如替人類拿飲料、看家、洗碗、掃地、與人類玩遊戲等。因此家用機器人必須具備工業用機器人以外的功能，例如借助感測器的知覺能力、能聽懂命令的聲音辨識、立體物的形狀識別、可做柔軟動作的關節，甚至可以了解人類所說話語的能力等。不過以現有的技術，對這些功能還有很多達不到的地方，因此目前的家用機器人還不能稱的上是真正的家用機器人。（圖示為NEC所公佈的家用機器人“PaPeRo”，該機器人能夠依照對象聊天，還可以按照指令打開家電產品的開關。）
寵物機器人 • 主要用途是娛樂及穩定主人情緒用。例如右下圖中具有海豹外形的寵物機器人Paro曾開放給病人使用，一眨一眨的眼睛，可愛的臉龐，和靈活的動作使得許多病童樂於和Paro玩耍；不少病童的病情因此減輕，胃口和語言能力也有進步。 在日本，家用寵物機器人種類愈來愈多，不但有貓有狗還能與主人對話。右、下兩圖所示是目前日本熱門的電子寵物，機器狗Aibo及機器貓Necoro。 許多專家表示，私家用機器人問世仍遙遙無期，但機器玩具的發展卻頗有斬獲，機器玩具的發展經驗將可為家用、辦公室用機器人的提早問世催生。
機器人國際比賽起源 • 機器人盃的概念是於 1993年提出的，經過2年的可行性考察，1995年8月，組織委員會正式宣佈將舉行世界性的機器人交流和機器人足球賽。1997年7月，首屆機器人杯大賽在日本名古屋舉行。隨後，法國巴黎、瑞典斯德哥爾摩，澳大利亞墨爾本和美國西亞圖都分別成功地舉辦國際機器人世界盃賽事，每年的活動都吸引了大量的科技工作人員和對機器人感興趣的人士參與。 • 2000年在澳大利亞舉行的第四屆RoboCup比賽中首次正式加入了以中小學青少年為主的RoboCupJunior (以下簡稱RCJ)。目前法國、瑞典、德國、英國、澳洲、加拿大、美國、日本、義大利、以及其他二十多個國家已經陸續舉辦，或即將舉辦全國性的青少年組比賽。 • RCJ 是在2000年澳洲墨爾本舉辦的RoboCup比賽中正式加入的比賽項目。它是全球各地區及國際機器人科技教育專家為青少年朋友提供的一個以教育和科技為目的的競賽項目，亦 可說是以體育競賽為主體的科技研究交流賽。青少年足球賽結合機械設計、程式撰寫，發展青少年無限創意和潛能，使機機器人能在場上進行比賽，從活動中探討對科學知識的實踐與了解。
世界大賽說明 • 什麼是國際機器人世界盃？「國際機器人世界盃」，原稱作「國際機器人啟發會」是一個國際性的研發和教育組織，此組織是希望藉由人工智慧和智慧型機器人的研究，顯示如何綜合運用現代化科技在一般的問題處理，此組織也注重專題導向的教學。「國際機器人世界盃」，最終目標是可以製造出一支完全獨立自主的人形機器人足球隊伍；不但如此，此隊伍希望在西元2050年時，可以擊敗真人足球隊；要將這願望實現，需要許多的技術。 完成一支人形機器人隊伍，必須綜合各類科技，像是獨立自主機器人設計原理，多數機器人之間如何互相配合、戰略技能、實際思考能力，機械學和感應器之間如何互相配合。國際機器人世界盃是不同種類機器人的交流組合；國際機器人世界盃像是一股推動力，讓更多隊伍可以組出多樣和變化的機器人。這個活動也給程式軟體開發更多的空間。經由「國際機器人世界盃」而研發的科技，可以運用到真實的問題解決。在國際機器人世界盃中，有一個項目主要是研究如何運用機器人，在大小型的意外事故或災難中協助救難，因而有「國際機器人救難公開賽」的產生，此活動是主要在推廣運用機器人協助解決意外事故和災難的問題。
內容介紹 • 國際機器人世界盃－足球公開賽 • 「國際機器人世界盃公開賽」是注重足球性質的比賽，因為每一場比賽，研發者可互相切磋、比較、交換科技資訊，不但如此，每場比賽都附有教育和娛樂大眾的功能，國際機器人足球公開賽有以下種類：a．足球模擬比賽組b．小型機器人足球比賽組 c．中型機器人足球比賽組 d．四足機器人比賽組 e．人形機器人比賽組 • 國際機器人世界盃 • －救難公開賽 在災難救援中，救難組需用到各式的救難人員，所以國際機器人救難賽是希望透過救援賽去提倡機器人
更進一步的發展；包括如何讓數個機器人互相協調、真實的參與救難，整合資訊、構造、個人數位助理、標準模擬器、輔助決定系統、戰略評估標準和機械系統等，全部都會在不久的將來整體加入。更進一步的發展；包括如何讓數個機器人互相協調、真實的參與救難，整合資訊、構造、個人數位助理、標準模擬器、輔助決定系統、戰略評估標準和機械系統等，全部都會在不久的將來整體加入。 • 國際救難賽可分為：a．國際機器人模擬救難賽b．國際機器人實際救難賽 • 國際機器人世界盃 • －青少年組「國際機器人世界盃」－青少年組，這是一個以專題導向式的活動，本活動也贊助一些為了青少年而特別在
參考資料 • http://jsjk.cn.nctu.edu.tw/%C5R%C6E%C0u%BE%C7%B6%E9/%BE%C7%B6%E9%B1M%B0%CF/%B7%A8%A8%A6%ACv%B1%D0%B1%C2/%A6%F3%BF%D7%BE%F7%BE%B9%A4H.htm • http://www.mit.edu.tw/1_introduction/rtlin/4_mit_research/p3.htm • http://amplegroup.myweb.hinet.net/ROBOCUP.htm
