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1、机器人、人工智能及实时系统：学科交叉带来的挑战摘要：机器人、人工智能，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。实时人工智能是实时系统和人工智能技术相互结合的一个新的研究领域。实时人工智能系统是一种在动态的环境中，能够利用有限的资源来可靠地完成关键性任务的系统。机器人、人工智能实时系统作为一个整体的研究才刚刚开始，离我们的目标还很遥远。但人工智能在某些方面将会有较大的突破。关键词：机器人；人工智能；实时系统；挑战；展望6引言：人工智能(ArtificialIntelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智
2、能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。“人工智能”一词最初是在1956年美国计算机协会组织的达特莫学会上提出的。自那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。由于智能概念的不确定，人工智能的概念一直没有一个统一的标准。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义“人工智能是关于知识的学科———怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的学。”而美国麻省理工学院的温斯顿教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。诸如此类的定义基本都反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律，
3、构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。1机器人、人工智能概述人工智能学科的出现与发展不是偶然的、孤立的，它是与整个科学体系的演化和发展进程密切相关的。人工智能是自然智能(特别是人的智能)的模拟、延伸和扩展,即研究“机器智能”，也开发“智能机器”。如果把计算机看作是宝剑,那么人工智能就是高明灵巧的剑法。英国科学家图灵于1936年提出“理论计算机”模型,被称之为“图灵机”,创立了“自动机理论”。1950年,图灵发表了著名论文《计算机能思维吗?》,明确地提出了“机器能思维
4、”的观点。1956年夏季,在美国达特摩斯大学,由麦卡赛、明斯基、香农等发起,由西蒙、塞缪尔、纽厄尔等参加,举行了关于“如何用机器模拟人的智能”的学术研讨会，第一次正式采用“人工智能”的术语。这次具有历史意义的、为期两个月之久的学术会议,标志着“人工智能”新学科的诞生。在人工智能50多年的历史中,先后出现了逻辑学派(符号主义)、控制论学派(联结主义)和仿生学派(行为主义)。符号主义方法以物理符号系统假设和有限合理性原理为基础，联结主义方法以人工神经网络和进化计算为核心,行为主义方法则侧重研究感知和行动之间的关系。这些理论和方法在模式识别、知识工程、专家系统、智能控制、数据挖掘、智能机器人
5、等领域取得了伟大成就，极大推动了科技进步和社会发展。如医学专家系统、多层前馈神经网络、IBM的国际象棋机器人、日本的ASHIMO、韩国的MAH2RU、我国的主体网格智能平台AGrip6等。但这些成果多是对智能的某些方面进行宏观的功能模拟，并未给出到底什么样的符号，什么样的形式化方法来表示人脑的智能体系。尽管有学者研究神经网络，探讨用神经网络方法模拟人脑而产生智能，然而复杂的人脑结构以及未知的工作机理岂是简单的神经网络模型所能表示的。图灵大师为了说明机器可以具有智能,提出了著名的“图灵测试”，用机器行为解释智能，将智能归为行为，而彭罗斯却认为意识是智能的根本,没有意识就不会有思维，没有思
6、维又何谈智能，因此认为机器不能具有智能。爱丁顿曾提出,大脑是由原子、电子组成，那么一个普通原子的机械集合体能够成为一个具有思维的机器吗？机器是否可以具有智能不断地争论着。要想回答这一问题，就要弄清机器的工作机理是否能与人脑的工作机理相似或一致。香农的信息论发表后,人工智能学者们受到启发，开始用信息的观点来探讨人脑与智能，直到20世纪90年代的脑———人机对话(BCI)实验出现，正式证明机器与人脑在信息处理上的机理是一致的，大脑与计算机可以直接进行信息交换,可以互相理解,计算机芯片可以成为大脑的一部分。至此，机器是否可以具有智能的争论告一段落，人工智能的发展出现了新的空间。人工智能在电子
7、技术方面的应用可以把人工智能和仿真技术相结合，以单片机硬件电路为专家系统的知识来源，建立单片机硬件配置专家系统，进行故障诊断，以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域，计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术，而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展，各种入侵手段也在层出不穷，单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要，把人工智能技术应用到网络安全管理领域，大大提高了它的安全性。2学科交叉带来的挑战实时人工智能是实时
