趙淇濤

摘 要 機(jī)器人技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，隨著機(jī)器人技術(shù)的逐漸興起，智能醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化逐漸發(fā)展起來，使人們的工作和生活逐漸信息化智能化。模式識(shí)別技術(shù)作為智能機(jī)器人應(yīng)用的基礎(chǔ)，其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)使其應(yīng)用較為困難，許多問題還亟待解決。文章通過對(duì)模式識(shí)別技術(shù)的分析，研究模式識(shí)別在機(jī)器人技術(shù)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)，討論帶有模式識(shí)別技術(shù)的機(jī)器人可能遇到的問題。

關(guān)鍵詞 模式識(shí)別；機(jī)器人技術(shù)；自動(dòng)化

中圖分類號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）220-0108-02

模式識(shí)別是一種在觀測(cè)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)將一系列物理對(duì)象進(jìn)行分類，使得識(shí)別結(jié)果與對(duì)象很好地相符的技術(shù)。應(yīng)用這一技術(shù)，在很大程度上我們的許多工作可以由機(jī)器來替代執(zhí)行。數(shù)十年來，機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)新興領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展。

把模式識(shí)別應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)之中，使機(jī)器人能夠?qū)Ω鞣N對(duì)象進(jìn)行精確識(shí)別，對(duì)獲取的信息進(jìn)行分析，處理，這樣，機(jī)器人就具備了更加強(qiáng)大的識(shí)別、處理功能，為我們提供更加便捷的服務(wù)，滿足我們的需求。搭載模式識(shí)別技術(shù)的智能機(jī)器人已經(jīng)展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展前景。

1 模式識(shí)別與機(jī)器人技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 特點(diǎn)

模式識(shí)別是生物的一項(xiàng)基本技能，我們常在不經(jīng)意間進(jìn)行著模式識(shí)別。模式識(shí)別是對(duì)識(shí)別對(duì)象的各種信息進(jìn)行分析、處理，從而對(duì)識(shí)別對(duì)象進(jìn)行描述、分類、解釋的過程，是人工智能和信息科學(xué)的重要組成部分。模式識(shí)別主要研究?jī)蓚€(gè)方面，一是研究生物體如何進(jìn)行感知，二是研究如何利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別從而完成給定的任務(wù)[ 1 ]。

同時(shí)，模式識(shí)別與語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)、控制論、生物學(xué)等學(xué)科都有密切的聯(lián)系，與許多學(xué)科的研究都有交叉的關(guān)系。隨著時(shí)代的發(fā)展，把模式識(shí)別應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)之中，可以更好地實(shí)現(xiàn)其高度的自主化、智能化工作，在各個(gè)領(lǐng)域?yàn)槿祟惙?wù)，是發(fā)展的必然。

1.2 機(jī)器人技術(shù)的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)關(guān)于機(jī)器人的研究起步較晚，但發(fā)展跟緊了時(shí)代的步伐，在一些關(guān)鍵性的技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)走在了世界前頭。我國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域取得了很多重要的研究成果：清華大學(xué)在1988年開發(fā)了THMR系列機(jī)器人，在數(shù)據(jù)通訊、人機(jī)交互、感知環(huán)境信息等方面有比較優(yōu)秀的性能；中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所于2003年研制了AGV防暴和自主避障機(jī)器人；由香港城市大學(xué)智能設(shè)計(jì)、自動(dòng)化研究中心開發(fā)的吸塵機(jī)器人，對(duì)于醫(yī)院病床下的灰塵處理工作有較好的應(yīng)用[2]。此外，國(guó)內(nèi)眾多高校開設(shè)了機(jī)器人專業(yè)，高校間的機(jī)器人競(jìng)賽也推動(dòng)了機(jī)器人學(xué)科的發(fā)展，總而言之，機(jī)器人技術(shù)正在我國(guó)迅猛發(fā)展。

1.3 機(jī)器人技術(shù)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代初期，世界各國(guó)對(duì)機(jī)器人的研究逐步啟動(dòng)。80年代，MIT和CMU等單位在美國(guó)國(guó)防部支持下相繼開展研究；由于勞動(dòng)力短缺，日本于二戰(zhàn)后就開始大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的研究，經(jīng)過多年的積累，現(xiàn)如今日本已經(jīng)成為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家，日本的人形機(jī)器人計(jì)劃也開展起來；機(jī)器人研究計(jì)劃在歐洲尤里卡中心也得到實(shí)施。90年代后，隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人逐步走進(jìn)人類生活，向著智能化、情感化、實(shí)用化發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各式各樣的智能機(jī)器人，如日本的AIBO機(jī)器人、美國(guó)CMU的Navlab系列機(jī)器人等。在這些時(shí)期，機(jī)器人技術(shù)得到了空前的發(fā)展。

2 模式識(shí)別在機(jī)器人技術(shù)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 模式識(shí)別的應(yīng)用

模式識(shí)別可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷、文字識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別等方面。在血液化驗(yàn)、癌細(xì)胞檢測(cè)、心電圖診斷等方面，模式識(shí)別已經(jīng)發(fā)揮重要作用。而模式識(shí)別在文字識(shí)別方面的應(yīng)用方便了我們的生活、辦公，如光學(xué)文字識(shí)別（OCR）技術(shù)可以將紙上打印的字符較為準(zhǔn)確地輸入計(jì)算機(jī)中[3]。

在語(yǔ)音識(shí)別方面，蘋果公司走在了前頭，iOS系統(tǒng)的Siri可以對(duì)我們的語(yǔ)音進(jìn)行智能識(shí)別、處理，進(jìn)而對(duì)我們的指令應(yīng)的作出相反應(yīng)，省去了我們復(fù)雜的操作?？梢哉f，在生活、工作的各個(gè)方面，模式識(shí)別都扮演著不可或缺的角色。

2.2 機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用及趨勢(shì)

在當(dāng)下，機(jī)器人的應(yīng)用趨于成熟，在各個(gè)領(lǐng)域中我們都能看到機(jī)器人的身影，其中最為常見的當(dāng)屬工業(yè)機(jī)器人。面對(duì)日益提高的勞動(dòng)力成本，機(jī)器換人成了許多工廠轉(zhuǎn)型升級(jí)的出路。由此，許多工廠使用機(jī)器人來降低勞動(dòng)力成本，提高勞動(dòng)效率，最終達(dá)到提高效益的目的。

不僅僅在工業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)學(xué)治療、家用清理、危險(xiǎn)作業(yè)等方面機(jī)器人也都發(fā)揮著重要作用。如在手術(shù)時(shí)應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行精確定位，達(dá)到最小損傷的目標(biāo)；在家庭的日常清理中，掃地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人成為新興的清潔工具，減少人們的負(fù)擔(dān)；在某些危險(xiǎn)環(huán)境下，機(jī)器人可以代替人進(jìn)行工作以保護(hù)人的安全。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用必將日益成熟，機(jī)器人在我們的生活實(shí)踐中必將發(fā)揮更大的作用。

2.3 帶有模式識(shí)別技術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用

機(jī)器人搭載模式識(shí)別技術(shù)可謂如虎添翼。應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)，機(jī)器人可以更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化[4]。微型機(jī)器人是21世紀(jì)醫(yī)用機(jī)器人的重要研究方向。應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)，微型醫(yī)用機(jī)器人可以進(jìn)入人的身體，直達(dá)病灶，智能自主地進(jìn)行疾病檢查、治療。這樣，醫(yī)生就可以借助機(jī)器人更加準(zhǔn)確地檢測(cè)疾病、施用藥物，不僅減小了對(duì)病患的傷害，而且減少了病患的痛苦，使得病人就醫(yī)更加高效，更加有效。

除此之外，將模式識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于救援機(jī)器人之中，使救援機(jī)器人能夠智能識(shí)別被困人員生命體征信號(hào)，使其能夠更加準(zhǔn)確地實(shí)施救援，協(xié)助救援人員進(jìn)行救援工作，挽救被困人員的生命?？偠灾Ｊ阶R(shí)別技術(shù)應(yīng)用的重要性會(huì)隨著機(jī)器人技術(shù)的日益發(fā)展而突顯出來，帶有模式識(shí)別技術(shù)的機(jī)器人也將有更加廣闊的應(yīng)用空間。

3 帶有模式識(shí)別技術(shù)的智能機(jī)器人可能遇到的問題

3.1 安全性問題

在使用更加智能的機(jī)器人時(shí)，我們不免對(duì)這些機(jī)器人的安全性產(chǎn)生擔(dān)憂。以機(jī)器人高度的自主性、智能性，它們會(huì)像電影《終結(jié)者》中那樣，反抗人類，甚至控制人類嗎？在2015年，德國(guó)曾發(fā)生過一起安全事故，工人在工廠中安裝靜止的機(jī)器人時(shí)，忽然被其抓住并擠向金屬板，釀成慘劇。盡管這被認(rèn)定是人為操作失誤造成的問題，可機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的安全性問題不可忽視。

3.2 實(shí)用性問題

智能機(jī)器人的研究毫無(wú)疑問是一個(gè)浩大的工程，需要在其中投入巨大的人力、物力、財(cái)力。機(jī)器人在使用的過程中軟硬件升級(jí)、維修維護(hù)、數(shù)據(jù)處理、設(shè)備支持、運(yùn)行損耗也會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用，而過高的成本會(huì)制約智能機(jī)器人作用的發(fā)揮。一旦完成研究，投入使用的機(jī)器人可能難以達(dá)到我們的預(yù)期。

3.3 倫理性問題

隨著機(jī)器人的廣泛使用與勞動(dòng)力成本的提高，機(jī)器換人成為制造業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)的一條出路。但隨之而來的，是人口失業(yè)率的提高，社會(huì)不安定因素的增加等問題。

比如，大量應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)嚴(yán)重影響到工人的就業(yè)問題，歐美等國(guó)家已經(jīng)爆發(fā)多次工人的示威游行，抗議大范圍的機(jī)器人應(yīng)用。另外，類似于智能看護(hù)機(jī)器人、家居機(jī)器人的存在并不能完全代替親人的陪伴，幼兒的成長(zhǎng)與老人的陪護(hù)更多是需要家人心靈上的關(guān)懷[5]。我們希望智能機(jī)器人能夠?yàn)槲覀兘鉀Q問題而不是創(chuàng)造更多新的問題，但這些問題是我們需要面對(duì)的。

4 結(jié)論與展望

文章詳細(xì)介紹了模式識(shí)別技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的特點(diǎn)，并介紹了其應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，且對(duì)帶有模式識(shí)別技術(shù)的機(jī)器人在應(yīng)用中可能遇到的問題進(jìn)行了討論。從中我們可以看到，雖然機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用還存在著一定問題，但是隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，許多問題的不斷解決，帶有模式識(shí)別技術(shù)的智能機(jī)器人的應(yīng)用是一個(gè)不可阻擋的發(fā)展潮流。

在當(dāng)今時(shí)代，機(jī)器人技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中都展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿?，發(fā)揮了重要的作用?？梢灶A(yù)想，隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)必將被更加廣泛、合理、有效地應(yīng)用，進(jìn)一步朝著智能化、自主化邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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[4]李新良.模式識(shí)別理論的研究與應(yīng)用[J].北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2011.

[5]羅定生，吳璽宏.淺談智能護(hù)理機(jī)器人的倫理問題[J].科學(xué)與社會(huì)，2018（1）.