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浅谈知识服务型智能机器人的发展趋势 本文简介：摘要：归纳知识服务型智能机器人对人类生活的作用,智能机器人的应用前景,总结3种知识服务型智能机器人的应用理念。从功能、技术等角度介绍知识服务型智能机器人的研究重点及未来发展方向。 关键词：智能机器人;知识服务型;仿生技术;信息服务; 0引言 随着计算机信息技术、传感技术、机械制造技术的发展,智
浅谈知识服务型智能机器人的发展趋势 本文内容：
摘要：归纳知识服务型智能机器人对人类生活的作用, 智能机器人的应用前景, 总结3种知识服务型智能机器人的应用理念。从功能、技术等角度介绍知识服务型智能机器人的研究重点及未来发展方向。
关键词：智能机器人; 知识服务型; 仿生技术; 信息服务;
0 引言
随着计算机信息技术、传感技术、机械制造技术的发展, 智能机器人的研究已有很大突破, 且多应用于工业生产或为某一领域某项工作而设计的, 真正用于生活的较少。一是现有的人工智能技术在实现人机互动服务等方面上还存在不足和缺陷, 二是人们对机器人的安全隐患、应用适应性等还不够了解。随着计算机技术、网络技术以及移动设备技术的迅速发展, 并融入人们的日常生活与工作中, 科技生活必将引领时代发展, 智能机器人也会走进普通家庭承担具体的工作, 解决现有的社会及家庭问题, 而成为全新的科技生活模式, 尤其是知识服务型机器人的出现, 更能帮助家庭解决教育孩子成长、陪同老人看护、需求服务咨询等问题, 让人们生活得更加便捷和舒适。
1 知识服务型机器人
按功能类型可分为知识型和非知识型机器人。非知识型机器人是面向工业领域的机械臂或多自由度的机器人, 而知识服务型智能机器人是以大量的“知识数据库”作为基础, 根据不同外界环境, 自主做出判断和反应, 及时处理和解决问题。随着软件技术、物联网、云计算、大数据等不断发展, 知识型智能机器人是当今和未来的研究重点与发展方向, 它们将走进人类日常生活并服务于人类, 帮助人们创造更和谐美好的生活。所具备的能力是:感知能力、运动能力和思考能力。和非知识型机器人相比, 它们主要应用于人类日常生活, 能够更好地感知和识别不同环境, 并具有一定的判断能力, 能够完成更复杂的任务以适应人类需求。不仅要模拟人类的行动规律, 还可模拟人类的思维方式, 达到科学安全的人机互动。
知识服务型智能机器人技术具有多学科交叉融合的特点, 也涉及众多专业, 如人工智能、自动化控制、机器视觉和学习等领域的顶尖技术。从教育机器人、陪伴机器人和咨询机器人, 阐述其功能和技术要点。
2 教育机器人
(1) 教育机器人是针对教育领域而开发的一类依靠知识来服务人类的知识服务型智能机器人, 能像普通老师一样开展教学工作, 并能进行一对一或者一对多的交流, 它在教学内容上具有可扩展性和适用性, 在教学形式上呈多样性, 能很好地满足不同地区不同学生的学习需求, 达到以人为本和因材施教的目的。例如, 麻省理工学院Papert教授的人工智能实验室;针对某一群体教育的小型机器人, 如引导儿童从娱乐中学习的Pleo, 为特殊症状患者教育设计的机器人ASK Nao等, 以协助教师完成教学任务。
(2) 应体现仿生技术、语音识别和人工智能的功能。 (1) 仿生技术是典型的交叉学科, 通过对知识学习、教育指导技能模仿等, 利用机械设计和生物科技融合技术实现机器人的教育行为。 (2) 语音识别技术强调的是机器自动化, 教育是依靠语言的一个领域, 因此需要能理解学生群体的语音, 并能实现人机对话, 尤其要重视自主学习能力的提升。 (3) 人工智能是需要提高机器人“思考”能力, 能扮演老师、陪读、助教等角色, 对于不同的外界信息输入能及时做出判断、证明和设计等高等思维活动。
3 陪伴机器人
3.1 服务对象
(1) 留守儿童、空巢老人等是社会关注的群体, 而陪伴机器人能很好地帮助解决以上问题。它们可针对某一群体具有照顾、关爱以及处理问题的能力, 能像亲人一般进行对话或情感交流。例如, 日本和法国联合研发的Pepper人形机器人等。
(2) 居家养老陪护使陪伴智能机器人有了更广泛的应用, 例如, 可以解决老年人的生活需要、医疗照护、安全保障等问题。它们可以充当孩子成长中的同伴, 可以和孩子对话和玩耍, 引导孩子更好地学习和处理问题。还可以看护特殊的群体, 如残疾人、抑郁者等, 既充当互动对象, 又帮助治疗和康复。
3.2 情感识别功能
(1) 语言情感识别技术。一方面要对这些文字有一个学习和积累的能力, 同时还需要从语言中判断情感变化, 因为它们在面对文字时, 很难像人类一样做出直接判断。
(2) 语调情感识别技术。需要对不同情感表达的语调信号进行分析和处理, 并将这些声调振动特性和规律系统化, 形成数据库, 以便于机器人识别。
(3) 人脸情感识别技术。不同情绪的出现会牵动人脸肌肉和面部表情, 需要实现人脸局部和整体的特征提取, 并能识别情感变化。虽然它在技术上还存在一定难度, 但随着人脸识别和检测技术的提高而有望突破。可针对不同需求提供专业服务, 设计出不同的陪同方案, 以满足使用者的需求。
4 咨询机器人
(1) 咨询机器人是针对某一服务场所提供解答相关专业领域疑问、引导客户自主操作的知识服务型机器人, 能高效帮助人们完成相关任务。例如, 法院导诉机器人“小雨”, 图书馆咨询机器人等, 它们能实现专业性较强的引导和答复服务。它们将来还可在医院、银行、邮局等场所发挥重要作用。
(2) 咨询机器人是一种具有引导性质的知识服务型机器人, 不仅可以解决窗口排队的问题, 而且极大地提高了办事效率。例如, 顾客可以按照它的引导, 处理好相关事情;帮助人们获取想要得到的信息, 了解专业内容和答疑解惑, 如医院就诊, 机器人律师等。
(3) 咨询机器人设计最重要的技术是数据库的建立, 针对不同应用场合需要相应数据的支持。例如, 建立后台知识库系统;进行分层和分类, 确定服务信息的逻辑关系, 实现知识库的科学管理和智能化存储。当人机互动时, 机器人可快速确定数据位置等。
5 结论
从社会发展需求上看, 知识服务型机器人具有较广的应用需求和较好地应用前景;从智能技术的发展速度来看, 将走进人类的日常生活中。虽然知识服务型机器人研究需要突破的关键技术较多, 还面临很多挑战, 但知识服务型智能机器人是未来社会发展中重要的服务方式, 在实现更自然、更智能、更安全的人机互动, 在人工智能、仿生技术、语音识别、情感识别和大数据等多领域技术有所突破后, 必将使人们的生活质量得到全面提高。
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