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智能机器人发展迅猛,那么其发展的制约和技术瓶颈有哪些

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智能机器人的发展是一个系统性的工程。

所有的机器人,不论是工业机器人,服务机器人,医疗机器人,乃至特殊的军工,特种设备机器人都包含的两大类核心:

1、基础的硬件:控制系统,驱动系统,传动方式

2、软件应用工艺:如工业机器人的焊接,喷涂,打磨等软件工艺包。服务机器人的应用交互系统。医疗机器人的手术,护理应用系统。

3、辅助配套设备:力觉传感器,视觉传感器,激光雷达导航系统等。

由于机器人也分多种形式,我们就一个一个来说:先说工业机器人。

一、工业机器人——当前应用最广泛的机器人

工业机器人的各类结构,其实都可以同人类相互类比。

1、控制机器人的大脑,是通过机器人控制中的控制系统来控制机器人的动作。这种控制系统有几家是在Windows系统的基础上开发的,也有完全独立开发的系统。目前微软等国外企业最推的机器人系统开发平台是ROS平台。不少服务机器人,例如巡逻机器人,积木类教育机器人都有在这个平台上面开发应用的。

通过调用指令,或者编写程序来控制工业机器人

2、机器人的手臂:也就是我们能够看到的机器人的钢铁的结构。带动机器人钢铁的结构运动的是伺服电机。我们看到的机器人手臂都是中空的,内部都是各类齿轮,螺杆,减速机相互传动。

这个可以清晰的看到机器人的内部传动结构。一般情况下,小型的轻负载机器人会采用皮带传动结构,大型重负载基本都是螺杆传动的结构。

人类通过程序,设定机器人的末端从这个点移动到另外一个点。机器人控制系统会进行运动学的逆解,然后传递信号给伺服电机,伺服电机带动减速机,螺杆,或者皮带传动方式进行移动。

至于有看过工业机器人行业***的朋友,一直强调与国内减速机是核心的问题,这是比较片面。因为减速机只是影响了运动控制的一方面因数。

3、外部传感设备。例如力传感器在机器人手动示教方面,机器人打磨,装配应用上面就是非常的有用。

机器人视觉,目前机器人2D视觉已经非常成熟,且应用极为广泛,在检测,装配,涂胶等领域都是性价比非常高的应用。

机器人视觉一般都是通过色差,珊线等形式来实现检测。对于高端的人工智能图像系统,工业领域也在开始尝试在检测工序中使用。

从工业机器人的角度来说,技术难点集中在:实现高精度,高速度的运动控制,以及同人实现协作化工作。

1、高精度,工业机器人当前最优的重复定位精度是±0.01mm,基本上没有比这个更高的了。但是这个精度在一些精密的行业,例如电子类行业仍然还有一定短板。

2、高速度下的稳定性。考量工业机器人的品质,基本上都是通过稳定性来考量,能否稳定的工作10000个小时等等。机器人的稳定性同控制系统的算法补偿,以及硬件例如减速机,壳体结构都有关系。这不是一个独立性的谁好,整体结构就一定能提升的概念。这是一个系统的问题。

3、协作化应用。目前大量开发的协作机器人,都是在探索人类和机器人共同处在一个工作环境中配合工作。

此外,工业机器人的发展,还受到应用场景的制约,这主要反映在,工业机器人是非常市场化的产品,如果没有客户使用,你这个产品就是一个失败的产品。例如开发一个负重高达10吨的机器人,基本上就等于是废铁。不过真的有人生产过。

二、服务类机器人

服务类机器人非常庞杂,包括我们见到的扫地机器人,送餐机器人,政务导航机器人,巡逻机器人等等。都算是服务类机器人。

这类服务机器人,硬件难点并不到,主要难点在于软件的交互系统。这包括两大类:图像智能,以及语音智能。

目前国内对于图像智能和语音智能,都有非常成熟的产业链,以及独角兽。图像智能:商汤科技,旷视科技,依云科技,云从科技等。语音智能例如科大讯飞,百度语音等几家。

目前图像智能和语音智能,都集中在大数据的机器人训练,说白了就是给机器人喂养各类数据,同时优化算法,实现机器人的进化。

三、服务类机器人中一个特殊的存在:医疗机器人

医疗机器人很特殊,主要在于医疗机器人的应用领域非常严格,要求非常高端。那真的是精密化的典范。目前国内在手术机器人方面的开发和应用。仍然在起步阶段。主要集中在两个环节有压力:1、机械手臂的精度控制,2、应用于特殊手术的操作系统的专门开发。

你看到这四条手臂,都是需要精确,并且协调的控制系统来统筹的。

四、仿人型机器人

目前来说最典型的仿人型机器人,也是最出名的就是波士顿动力的atlas了。

Atlas强悍的地方就在于,其运动控制的技术非常了不起,如果能够实现运动学上面的高速计算,并且可以实现机体的平衡。Atlas谈不上是智能机器人,但是绝对可以说是一个运动控制技术最高峰的机器人。

智能机器人以及人工智能都是未来社会发展的主要课题,欢迎关注交流!

人工智能大势已来,未来发展会遇到什么难关

感谢邀请,张天瑞简单说一下。

先说什么是人工智能,人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

人工智能经过不断的技术迭代更新,已不只是科幻小说的主角,它开始运用于实践。人工智能在智慧生活中的首次尝试,让生活需求的完善更精准而富有新意!兴于智能,信于永恒;兴智以能,信志以恒!

人工智能的类型:弱人工智能,包含基础的、特定场景下角色型的任务,如Siri等聊天机器人和AlphaGo等下棋机器人;

通用人工智能,包含人类水平的任务,涉及机器的持续学习;

强人工智能,指比人类更聪明的机器;

人工智能重在算法,是否容易被窃取,是否好执行。尤其是学习这块,之前从以“推理”为重点到以“知识”为重点,再到以“学习”为重点

机器可以自动“学习”的算法,即从数据中自动分析获得规律,并利用规律对未知数据进行预测的算法。目前,机器学习=“分类”

人工智能 机器学习 深度学习

深度学习训练过程需要消耗大量人类标注样本,而这对于小样本应用领域(比如医疗图像处理)是不可能办到的。所以减少样本和人类标注的方法非常>紧张/p>

对于人类生活面临一系列的抉择问题,会比我们的直觉更好,如何结合?(注:有了直觉和验证就可以找一个最好的)

A.手里的股票是持有还是抛售

B.驾驶员到交通灯前是左拐还是右拐

直觉获取和搜索验证的结合使用,可以提供优化选择

想要发展,挑战有三:

挑战1:如何创造出智能新产品?

智能应用软件:语音识别、机器翻译、图像识别、智能交互、知识处理等

智能基础软件:各种智能芯片、智能插件、零部件、传感器、网络智能>装备/p>

智能自主产品:汽车、轨道交通、车联网、无人机、船、机床、机械等

虚拟实现与增强现实:艺术、玩具和教育>产物/p>

可穿戴产品:人工智能的手机、车载智能终端、智能手表、智能耳机、智能眼镜、健康检测与康复>产物/p>

家居产品:建筑智能设备、家电、家具等产品的智能化

挑战2:如何成功创造出新的智能应用系统?

智能企业:对设计、生产、管理、物流和营销等业务链的智能优化,生产线智能调度与重构,生产设备网络化、生产数据集成化、生产过程透明化、生产现场无人化、运营管理智能化等>体系/p>

智能制造:智能自主的装备与系统、制造云服务、流程智能制造系统、离散智能制造系统、网络化协同制造系统、远程智能诊断、运维和服务新模式

智能物流:智能化分拣、仓储、装卸、搬运,集成信息平台,产品质量及安全追溯,配货调度智能化

智能金融:金融大数据智能、金融产品智能设计和服务创新、智能客服、金融风险智能预警与防控>体系/p>

智能商务:市场分析与决策、产品与广告的创新设计、个性化定制服务、产品安全与信用保证等>体系/p>

智能农业:智能化装备与农田作业智能系统,智能农业信息检测网络,农业大数据分析决策>体系/p>

智能教育:个性化智能学习,交互式主动学习、智能校园、智能图书馆>体系/p>

智能医疗:城市便捷精准的智能医疗体系、智能医院、智能医疗诊断、新药辅助研发、医药智能监管、流行病智能检测和防控、健康养老大数据智能分析与服务等>体系/p>

挑战3:如何让社会智力增加智能?

智慧法庭:建设智慧法庭数据与知识平台,推进审判体系和审判能力的智能>加强/p>

智能城市:推进对基础设施和土、水、气等环境的深度认知,对城市规划、建设、管理、运营的智能优化

智能交通监控:研发车联自动驾驶与车路协同的技术体系、交通智能化疏导和运行协调系统,提高覆盖地、轨、空、海的综合交通智能监管和服务>本领/p>

智能化检测预警与综合应对:围绕反恐、犯罪侦查、食品安全、信息安全、自然灾害防治等公共安全提高智能化检测预警与综合应对>程度/p>

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