21世纪人类将真正进入全方位、多领域普及机器人的时代,人类创造的每一美元财富都将包含着机器人的功劳,请看一一

  “机器人”[Robot,音译为罗伯特”]一词来源于捷克语。这个词在1924年的含义是人造工人。但实际上,人们将机器人视为一种能自己干活的自动化机器,以后因西方国家出现了白领蓝领员工之分,所以又将机器人称为“钢领”。美国作家艾萨克·阿西莫夫曾提出关于机器人的三条规则并引起了轰动。这三条规则是:一、机器人不能对人构成伤害;二机器人必须服从指令(除非有关指令违反第一条规则);三、机器人必须能够保护自己(除非这种保护违反第一条规则)

  如果按照60年代中期机器人开始成群服务于人类计算,如今机器人的发展已过了而立之年"。但应当承认,现在的情况离上述规则的要求相距很远。科学家认为,按照今天的要求,一台真正的机器人(不管它的使命是什么)必须具有某些反应能力和适应能力,并且逐渐向人类的思维方式靠拢,这应该成为今后发展机器人的另一条规则。

特殊的商品

  当今世界,也许没有一种商品会像机器人那样具有多种身份。目前,全世界汽车制造业使用了数10万台机器人,主要用作加工、装配和运送材料。美国纽约市在全市1万多个公用电话亭用机器人收集整理硬币;日本东京高速公路启用机器人监视来往车辆,而川畸重工业公司启用机器人打扫车间。90年代初美国开始试验性地让机器人警察服役,准备让它对付劫机分子;法国已让机器人潜入6000米深的海底,寻找海洋资源。美国宇航局5年前已决定研制登月机器人,还将派机器人前往火星;日本1995年开始已让机器人在核电站服役,它们的工作是清理核反应堆堆芯和处理核废料。机器人还是儿童们喜爱的玩具,目前商店里已有300多种机器人玩具。机器人还出现在医院、餐馆车站、机场……据悉,有的国家还计划让机器人执行某种教学任务,充任人类灵魂的工程师。总之,谁也说不清机器人究竟能扮演多少种角色,但不管什么机器人,它们共同的特征是商品,有一定的身价”,可以进入市场,可以交换。

有多大的能耐

  据美国机器人协会的调查,“罗伯特”已对人类作出巨大贡献。从1980~ 1990年间,罗伯特给美国创造了2000亿美元的财富。按照目前的发展速度,2000年,罗伯特将再给美国创造6000亿至8:000 亿美元的财富。这个数字将超过一个中等国家的国民生产总值。预计,2001,全世界的机器人将超过百万大军,其能量实在不可低估。

  目前,“罗伯特的主要分布领域是工业部门,如点焊机器人、电弧焊机器人、安装机器人、涂刷机器人和搬运机器人等。80 年代后,机器人逐渐向建筑、冶金、家电、玩具、化工和日用品等行业进军。进入90年代后,由于罗伯特智商不断提高,“罗伯特的能耐已今非昔比,人类开始对机器人作出新的评价,罗伯特”的应用领域急剧扩大。按照目前的发展趋势,21世纪初的前10年,罗伯特在工业生产领域虽然仍然占绝对优势,但其比重将逐年减少。而与此同时,非工业领域启用“罗伯特’将迅速增加。机器人专家、美国麻省理工学院教授约翰·菲尼克斯博士认为,21世纪人类将真正进入全方位、多领域普及机器人的时代,人类创造的每一美元财富都将包含着罗伯特的功劳。

机器人与经济

  机器人是人类经济、科学技术发展的产物,也是世界各国发展经济和科学技术的重要战略手段。因此,不同的对待机器人的态度,既从一个侧面反映了一个国家的发展经济的方针政策,也给这个国家带来不同的结果。据世界统计年鉴的资料,20年前的1979年,日本、西德、美国、英国4国工业机器人拥有量各为47000台、5800台、3255台和450,1980年这4个国家的失业率分别为2% 3.8%7.1%7.4%。工业机器人拥有量最高的日本,失业率最低;相反,仅有数百台工业机器人的英国,失业率最高。可见,工业机器人并未“抢走”人的饭碗。70年代,日本高速度发展工业机器人,一举成为机器人王国”,这一时期日本经济发展速度高于西方所有的工业化国家。据调查,70年代后日本的经济发展进入黄金时代,日本生产的汽车、机床、家用电器等在国际市场上拥有很高的竞争力,日本的重要家电产品在美国一度占据了70% ~ 90%的市场,日本生产的汽车其成本比美国低15%,这一切均与日本高度重视发展机器人密切相关。80年代后,美国及其它西方发达国家在发展机器人方面不断增加投资,不仅缩短了同日本的差距,而且支持了其它高科技产业的发展。尤其是90年代后机器人不仅日益成为信息技术产业的重要组份,而且机器人的发展有力地推动了产业结构的优化和经济结构的调整。

引发第二次农业革命

  西方经济学家认为,第二次农业革命可能从普及机器人开始,因为机器人不仅可以解决某些国家农业劳动力不足的问题以及提高劳动生产率,而且可以显著扩大农业生产的空间。日本目前已有数千台机器人应用于农业领域,包括耕种、施肥、收获、畜牧喂养、农田管理以及各种辅助操作等。日本农业专家认为,从近期看,也许会得出机器人成本过高的结论,但从长远看,机器人却是解决人类农产品不足的一种战略手段。

  在信息化社会,可能通过遥控方式命令机器人,昼夜24小时不停地干活,包括让机器人在特殊环境中利用先进的生物技术和电子技术,而人类往往是难以做到的。

  在综合效益方面,农业机器人比手工劳动力的效率高5,综合生产成本可降低1/3。地广人少的加拿大,近几年农庄对一种机器母猪十分感兴趣,目前已有数百台机器母猪在服役。这种机器母猪每隔1小时发出呼噜声唤醒小猪仔,同时伸出8个乳头供猪仔吸乳。同时,机器母猪还能向猪仔分配食物,监督猪仔的发育情况,如发现异常即发出报警信号。由于普及了机器母猪,使小猪仔的死亡率降低到原来的1/5,而机器母猪的成本一年内就可收回。

  在土地资源环境极其恶劣的以色列;,90年代中期开始启用机器人无土栽培系统,它可采用水栽法在专门的集装箱中种蔬菜瓜果,能完成播种、施肥和收割等各种操作。以色列的实践证实,使用机器人实现自动化无土栽培,是未来新型农业(如城市农业、精确农业)的重要发展方向。由于地球人口急剧增长,各国对食品的需求在上升,同时可耕地面积却在减少,因而启用机器人能节约有限的土地资源,并且有利于节约用水和大幅度降低种植成本。

进入服务业

  世界进入80年代后,非工业生产部门开始大量普及机器人。据美国机器人协会的调查,全世界迄今至少有近千种不同用途的非工业机器人在运转,而进入21世纪会更多。这种情况表明,机器人的作用正在为社会各部门、各行业所肯定,而信息技术和自动化控制技术的日趋完善,使非工业机器人得以完成人类所交予的使命。

  80年代中期后,机器人在食品业广受欢迎。由美国麦当劳快餐食品公司研制成的全自动烹调机器人,已在美国和德国实地应用。据介绍,这种机器人立于炉子后面,在轨道上横向运动,它能在烤架、铁盆和炸盆之间来回移动。机器人臂的末端装备多种传感器和夹具,在进行油炸法式肉饼的同时,能够把生汉堡包放在烤架上,烤熟后,就把它倒入装食品的栏里。整个过程都在电脑的控制下进行。

  在日本,有不少公司开始使用专为办公室职员服务的送饮料的机器人。职员只需按动几下键钮,将所需饮料的种类输入办公桌上的微机,接到指令的机器人便会通过检索系统迅速确定服务对象所在的位置,而后以每分钟4060米的速度到服务对象面前。它先以温柔的模拟女声道一句“很高兴为您服务”,随后将服务对象所需要的饮料注入杯中。这种机器人还可增加其它功能,它是目前日本正在实施中的“未来型写字楼系统工程”的一部分,它可以将饮料送到办公区域的任何一个角落。当然,这种机器人还将大量服务于医院养老院、幼儿园、家庭等领域。

比人聪明吗?

  几年前,一场举世瞩目的国际象棋比赛在人脑与机器人之间进行较量,经过6天的激烈比赛,被称为“深蓝”的机器人终于战胜了世界棋王卡斯帕罗夫,不但赢得了1100 万美元,并使该机器人的主人IBM公司的股票上涨了8%。科学家认为,实践证实,在特定的情况下,机器人比人更聪明。因此可以说,人脑作为地球上最聪明的物质,其日子已经为时不多了。现在,计算机的速度和复杂程度将继续保持每18个月增加一倍的速度直到2012年。到那时,计算机电路的密度将是现在的1千倍甚至1万倍,一台鞋盒大小的计算机将拥有人脑的处理能力。科学家甚至相信,上述目标可提前在2008年实现。

  近几年,由于集成电路技术的进步,已出现供识别复杂精密目标的超高速图像数字处理装置,分析处理一幅图像仅需20毫微秒时间,这种速度已不低于人的思维速度。而预先贮于芯片上的数万、数10万幅图像可作为视频系统在识别目标时的“标准”,经对比、分析,机器人可在瞬间明察秋毫,辨别是非。同时,机器人通过“学习",可掌握足够的标准图像,以完成多种目标的识别需要。

  科学家相信,2012年之后,根据奇异的量子力学原理设计的芯片,将不需要目前占据了硅片,上大部分空间的导线,可以完全复制人脑(不仅包括人脑的1000亿个神经元而且还包括人脑数以万亿计的突触或神经元之间的连接物),这个由密集的连接物组成的迷宫是产生智慧所必需的。以开发高级电脑著称的美国库茨魏尔技术公司,其创始人雷蒙德·库茨魏尔博士预计,最迟到2020,由电子元件构成的人造大脑将达到上述复杂程度,这种大脑将广泛配置在机器人身上,因而这种机器人的智慧将是常人难以抗衡的。

让机器人自己繁衍后代

  早在10年前,日本就开始酝酿一个计划:让机器人自己“繁衍”其后代。1991年,由通产省牵头,组织了10家大学、科研机构和企业进行策划。1993 年,日本日立电器公司能源研究实验室率先提出具体方案,2年后即取得实验室成果。该发明的思路是利用微型芯片传递“遗传密码”,将机器人身上的零部件视为细胞”,而几个看上去似蜈蚣的金属物在预先输入的程序指导下,会自己拿起散放在地上的零部件装配自己,或者2个这种金属物互相装配,令自己长大。只要零部件供应不绝,机器人便可不断增加,而零部件的生产、供应也可让机器人来完成。

  更为大胆的设想是,让机器人拥有人的脑神经细胞,即在完全弄清楚人脑神经活动规律的基础上,有选择地将某个或几个人的脑神经网络密码复制在生物芯片上,后者安装在机器人身上,创造出类人机器人,可以想象这种机器人的智商将是相当高的,而它们的后代”将超过“前辈”机器人的智商。

成为人类躯体的一部分

  美国物理学家斯蒂芬·霍金最近在其专著《机器人时代的到来》中说:“用硅制造的超级大脑最终将改变一切。以前自然科学、工程学和医学方面难以解决的问题将变得非常容易,因为机器人将迅速代替人在多种领域中的工作。目前,计算机尚未显示出它应有的智慧,今天的计算机其思维复杂程度还比不上蚯蚓的大脑。但是,21世纪的科学技术将迅速改变这种状态,机器人正在成为名符其实的人的忠实伙伴,它能将人的意愿变成行动并取得人类难以取得的成果。’’

  机器人专家预言:21世纪中叶,人类生命的本质将开始发生变化。通过电子神经植入将扩展人类的知识和思考能力——并 且开始向一种复合的-机关系”过渡,这种复合关系将会使人类逐渐停止对生物肉体的需要。而大量的、非常微小的机器人将在大脑的感觉区域占据一席之地,或者长期驻于人体内为人类修补不良基因,并且创造出真假难辨的虚拟现实的仿真效果。因此,再过100年后,将只有很少一部分人仍然保留着完整的生物躯体。大多数人将把自己的脑神经与电子电路结合起来——结果就可以获得永生。

  今天看来,这也许是科幻小说中的情节,但一个世纪以前你能想象得到今天机器人的风采吗?

  [参考文献略]

 

捕获