机器人技术的未来: 机器人将如何改变我们的生活
听到 “机器人 “这个词,你会想到什么?你是否会想象在遥远的未来,一个金属人形机器人坐在宇宙飞船里?也许你会想象一个乌托邦式的未来,人类被机器人霸主奴役。又或者,你会想到在汽车装配线上,机器人一样的机器正在组装汽车。
无论你怎么想,有一点是肯定的–机器人将继续存在。幸运的是,机器人似乎更多的是从事重复性或危险性的工作,而不是攫取最高行政权力。让我们来看看机器人技术,对这个术语进行定义和分类,弄清人工智能在该领域的作用、机器人技术的未来,以及机器人技术将如何改变我们的生活。
什么是机器人技术?
机器人技术是一个工程分支,涉及机器人的构思、设计、构造、操作、应用和使用。再深入一点,我们会发现机器人的定义是一种自动操作的机器,它能独立完成一系列动作,并完成通常由人类完成的工作。
顺便提一下,机器人并不一定要像人,尽管有些机器人确实像人。看看汽车装配线的图片就知道了。看起来像人的机器人通常被称为 “机器人”。虽然机器人设计师让他们的作品看起来像人,这样人们在他们身边就会感到更自在,但事实并非总是如此。有些人觉得机器人,尤其是那些与人相似的机器人,让人毛骨悚然。
机器人的类型
机器人是一种多用途机器,其形式和功能多种多样就是证明。以下是我们今天看到的几种机器人:
- 医疗保健: 医疗保健行业的机器人无所不能,从协助手术到物理治疗,从帮助人们行走到在医院内移动,以及运送药物或床单等必需品。
- 家用: 不用找多久,你就能在别人家里找到机器人。但现在它们能做的远不止吸尘,家用机器人还能修剪草坪或增强 Alexa 等工具的功能。
- 制造业: 制造业是最早采用机器人的领域,比如我们之前提到的汽车装配线机器。工业机器人可以处理弧焊、材料处理、钢材切割和食品包装等各种任务。
- 物流: 每个人都希望自己的网上订单能准时送达,甚至更早。因此,公司使用机器人来堆放仓库货架、取回货物,甚至进行短途配送。
- 太空探索: Sojourner号和Perseverance号等火星探测器就是机器人。哈勃望远镜被归类为机器人,旅行者号和卡西尼号等深空探测器也是机器人。
- 军事: 机器人可以执行危险的任务,现代战争的难度可想而知。因此,军方有多种机器人可供选择,以应对与战争相关的许多高风险工作。例如,半人马座(Centaur)是一种爆炸物探测/处置机器人,它可以寻找地雷和简易爆炸装置;MUTT机器人可以跟随士兵,为他们搬运装备;SAFFiR机器人可以扑灭海军舰艇上的火灾。
- 娱乐: 我们已经有了玩具机器人、机器人雕像和机器人餐厅。随着机器人变得越来越复杂,它们的娱乐价值也会相应提高。
- 旅行: 自动驾驶汽车。
机器人的优缺点
与当今的任何创新一样,机器人也有其优点和缺点。以下是机器人的优缺点和机器人技术的未来。
优点
- 可在危险环境中工作: 既然可以让机器人来完成工作,为什么还要让人类冒生命危险呢?想想看,让机器人去灭火或处理核反应堆堆芯是多么明智的选择。
- 成本效益高: 机器人不用请病假或喝咖啡,也不需要人寿保险、带薪休假或医疗保险等福利。
- 它们能提高生产力: 机器人可以无休止地执行重复性任务,而人脑则不行。各行各业利用机器人来完成乏味、多余的工作,从而让员工腾出手来处理更具挑战性的任务,甚至学习新技能。
- 它们能提供更好的质量保证: 警觉性下降是一种注意力不集中的现象,反复执行相同职能的工人会出现这种现象。随着人的注意力下降,出错、效果不佳甚至发生事故的可能性就会增加。机器人能完美无瑕地完成重复性任务,不会因厌倦而导致工作效率下降。
缺点
- 启动成本高: 机器人的实施存在投资风险,而且成本很高。虽然从长远来看,大多数制造商最终都能收回投资,但短期内成本很高。不过,这也是新技术实施过程中常见的障碍,比如建立无线网络或进行云迁移。
- 它们可能会抢走工作: 是的,在某些情况下,有些人已经被机器人取代了,比如装配线。每当商业领域采用改变游戏规则的技术时,一些工作岗位就会成为牺牲品。然而,这种不利因素可能被夸大了,因为机器人的应用通常会对技术支持人员产生更大的需求,这就带来了最后一个不利因素。
- 它们要求公司雇用熟练的支持人员: 这个缺点对潜在员工来说是个好消息,但对节俭的公司来说却是个坏消息。机器人需要程序员、操作员和维修人员。求职者可能会欢欣鼓舞,但必须招聘专业人员(并支付专业级工资)的前景可能会阻碍机器人的应用。
机器人技术的未来: 人工智能在机器人技术中的用途是什么?
人工智能(AI)增加了人与机器人的互动、合作机会和质量。工业领域已经有了协作机器人(co-bots),即与人类一起进行测试和组装的机器人。
人工智能的进步有助于机器人更接近地模仿人类行为,这也是机器人诞生的初衷。在行为和思维上更像人的机器人可以更好地融入劳动力队伍,并带来人类员工无法比拟的效率水平。
机器人设计师利用人工智能赋予他们的创造物更强的能力,例如
- 计算机视觉: 机器人可以识别和辨认遇到的物体,辨别细节,并学习如何导航或避开特定物品。
- 操纵: 人工智能可以帮助机器人获得抓取物体所需的精细动作技能,而不会破坏物体。
- 运动控制和导航: 机器人不再需要人类沿着路径和流程引导它们。人工智能使机器人能够分析环境并自我导航。这种能力甚至适用于软件的虚拟世界。人工智能可帮助机器人软件流程避免流程瓶颈或流程异常。
- 自然语言处理和真实世界感知: 人工智能和机器学习可帮助机器人更好地了解周围环境、识别和辨别模式以及理解数据。这些改进提高了机器人的自主性,减少了对人类代理的依赖。
关于机器人软件
软件机器人是在没有人类干预的情况下执行任务的计算机程序,如网络爬虫或聊天机器人。这些机器人完全是虚拟的,并不被视为真正的机器人,因为它们没有物理特征。
这种技术不应与装入机器人并决定其程序的机器人软件相混淆。不过,这两种实体之间出现重叠是正常的,因为在这两种情况下,软件都是在帮助实体(机器人或计算机程序)执行其功能,而不依赖于人与人之间的互动。
机器人技术和机器人的未来
得益于传感器技术的改进以及机器学习和人工智能领域更显著的进步,机器人将不断从单纯的死记硬背机器转变为具有认知功能的合作者。这些进步以及其他相关领域的发展正处于上升阶段,机器人技术将从这些进步中受益匪浅。
我们可以预见,越来越多、越来越先进的机器人将进入生活的更多领域,与人类一起工作。与具有乌托邦思想的末日预言家相反,这些改进后的机器人不会取代工人。行业有兴衰,有些行业在新技术面前会被淘汰,但也会带来新的就业和教育机会。
机器人就是如此。也许焊接汽车车架的人类工人会越来越少,但对编程、维护和修理机器的熟练技术人员的需求会越来越大。在许多情况下,这意味着员工可以接受宝贵的内部培训和技能提升,使他们掌握一套适用于机器人编程和维护以及其他领域和行业的技能。
机器人技术的未来: 机器人将如何改变世界
机器人将提高经济增长和生产力,并为全球许多人创造新的职业机会。然而,目前仍有关于大量工作岗位流失的警告。
但是,由于机器人能够提供始终如一的精确度,我们可以期待机器人处理更多繁重、多余的体力劳动任务,使运输工作更有效率,改善医疗保健,并使人们能够自由地提升自己。当然,时间会证明一切。