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什么是机器人学?机器人学简介

核心提示:机器人学是工程学与科学的交叉学科,包括机械工程,电气工程,计算机科学等。机器人技术涉及机器人的设计、制造、操作和应用,以及用于控制、感官反馈和信息处理的计算机系统。

机器人学概念

机器人学是工程学与科学的交叉学科,包括机械工程,电气工程,计算机科学等。机器人技术涉及机器人的设计、制造、操作和应用,以及用于控制、感官反馈和信息处理的计算机系统。
 
这些技术都是用来开发可以替代人类的机器。机器人可以在任何情况下被用于任何目的,不过今天许多机器人通常被用在危险环境(包括炸弹检测和引爆),工业生产过程中或人类无法生存的地方。机器人可以是任何形式的,有一些在外形上类似于人类,称为人形机器人或类人机器人。人形机器人有助于机器人复制(模仿)人类执行某些任务时的行为,比如行走、拾取搬运、言语、认知,以及人类可以做的任何事情。今天的许多机器人都是从大自然获得启发,从而贡献于仿生机器人领域。
 
人类关于创造可以自主运行的机器的构想可以追溯到古代,但是直到20世纪,对机器人的功能和潜在用途的研究并没有实质性的进展。纵观历史,人们总是相信有一天机器人能模仿人类的行为,并以人类的方式来管理和执行任务。
 
达芬奇设计的机器人模型
上图中被认为是1495年达芬奇设计的机器人模型

今天,随着科技的不断进步,机器人技术正在迅速发展,研究、设计和建造新的机器人服务于国家,商业或军事等各种现实用途。许多机器人都是因为要用来替代人类去做一些危险的工作而被设计的,例如拆解炸弹,在不稳定的废墟中搜救幸存者,以及探测地雷和沉船等。机器人也被用在STEM(即科学、技术、工程和数学)中作为教学辅助工具。
 
机器人学是一个包含机器人构想、设计、制造和操作的工程学分支,这个学科与电子学,计算机科学、人工智能、机电一体化、纳米技术和生物工程学都有交叉。
 
机器人学三大定律
 
艾萨克·阿西莫夫与他的小说《我,机器人》

科幻小说作家艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)通常被誉为第一个使用“机器人”术语的人,在他20世纪40年代创作的短篇小说《我,机器人》中。在这个小说中,阿西莫夫提出了三条原则来指导机器人和智能机器的行为。所谓的阿西莫夫“机器人三定律”一直沿用到现在:
 
机器人学三大定律
 
第一定律:机器人决不能伤害任何一个人类个体。 
第二定律:机器人必须服从人类的命令,前提是不违反第一条定律。
第三定律:机器人必须在不违反第一、二条定律的前提下,尽可能保护自己生存下去。
 
后来,人们又补充了“机器人第零定律”:
第零定律:机器人必须保护人类的整体利益不受伤害,其它三条定律都是在这一前提下才能成立。
 
为什么后来要定出这条“零定律”呢?打个比方,为了维持国家或者说世界的整体秩序,我们制定法律,必须要执行一些人的死刑。这种情况下,机器人该不该阻止死刑的执行呢?显然是不允许的,因为这样就破坏了我们维持的秩序,也就是伤害了人类的整体利益。因此“第零定律”的地位要凌驾于其它三大定律,如果有个机器人为保护人类整体(维护第零定律),必须杀害一个人或一群人(抵触第一定律),机器人的正子程式为了人类整体着想就会同意谋杀罪行。

威尔史密斯在电影《我,机器人》中
 
三定律加上零定律,看来堪称完美,但是,“人类的整体利益”这种混沌的概念,连人类自己都搞不明白,更不要说那些用0和1来想问题的机器人了。威尔·史密斯曾说:“《我,机器人》的中心概念是机器人没有问题,科技本身也不是问题,人类逻辑的极限才是真正的问题。”所以关于机器人的定律,人们一直在修修补补,比如有人又增加了像“机器人必须知道自己是机器人”、“机器人必须进行繁殖”等第四第五定律。(爱吧机器人网原创整理编译,禁止未经授权的转载)

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