计算机与机器人/小学生领先一步学科学

李成韩编著的《计算机与机器人》不仅介绍了计算机与机器人的常识 ，同时还涉及了虚拟现实与人工智能的内容。阅读本书，大家会发现，原 来日常生活中，我们经常遇见和接触的事物都与计算机和机器人有着密切 的联系。 《计算机与机器人》中的内容是小学阶段应该知道的“计算机与机器 人”的相关知识更有趣的解说和延伸，是同学们学习的好帮手。

李成韩，韩国EBS直播节目《老师，我有疑问》嘉宾主持。韩国《中央日报》“数学·科学体验展”专栏主持。开展美国旧金山科学渡体验节科学魔术活动。参加韩国教育革新革博览会科学魔术活动。韩国《中央日报》KAIST科学营队长。首尔市西部教育厅发明教室讲师。首尔市小学科学信息中研究员。现任首尔缯山小学教师。与其他老师共同编写出版的书有《教科书中的实验与观察》、《有趣的101件科学工作》、《神奇的科学魔术99》、《教科书科学童话：3年级》、《教科书科学童话：4年级》等。

这时，可以用恰当语言回答问题的系统以及能够夹木块或躲避障碍物 的机器人得以发明。国际象棋程序虽能达到打败初级者的水平，但还是不 能战胜高级者。 到了1970年，科学家们开始着手开发一种在某一个方面特别擅长的“ 专业系统”。专业系统有着一种将解决医生、律师、科学家等特定领域中 出现的问题的专业能力转换成计算机程序的能力。 人工智能程序想变得更智能，就得输入更多的专业知识。 自1980年以来，现代知识信息的处理与生物学人工智能的开发成为大 家所关心的主要对象。1997年，IBM公司发明的一个名叫“深蓝”的计算机 胜过了世界拼图老大“卡斯帕罗夫”。当时的深蓝在一秒钟内就可以读2亿 个不同的数。 其实不能说深蓝计算机是独自打败了卡斯帕罗夫，而应该说这是许多 拼图专家和计算机程序员共同努力的结果。其实深蓝之所以能够战胜人类 ，那是因为它有着超高的计算机运算速度，这都是许多研究人员付出辛勤 的汗水研究出来的。 大家想象过没有计算机的日子吗？估计谁都不敢想这个问题。一开始 计算机是一种为了给人类的生活提供方便而开发的工具。然而它惊人的发 展速度使我们认为它是一种比人类的思维还要快，还要准确的万能机器。 就这样，“是否会有像人类的机器出现？”的疑问便成为研究人工智能的 出发点了。 虽说计算机具有相当快的计算能力，但这只不过是一种通过某种程序 完成简单工作的能力。假如遇到一些突发情况或错误的指令输入到计算机 时，系统将会自动停止。 计算机只适合以固定的模式操作运行，然而人类的感情或想法是无法 以固定的模式来进行操作（用计算机完成的工作）的。 人工智能大体可分为以下三个领域。 第一，从外界接收信息的领域。这里所研究的是通过视觉的平面形态 的识别、三维世界的识别、声音的识别、语言的识别等。这种识别将利用 知识和推论（能够得出某一问题新结论的能力）探索并且构成一种叫做视 频理解、声音理解、自然语言理解的领域。 第二，知识的系统化。它是以用什么办法能够让计算机记住各种信息 的知识表达问题，探索问题、解决问题等方面为研究对象的领域。在这个 领域内，试行错误探索是研究的主要手段，并且为了提高探索的效率，还 利用了一些在大部分情况下可实施的知识。 第三，有关学习的领域。这个领域不仅提出以外界的信息为基础而得 出新结论的方法，还研究通过对比合并一些意思相似的知识结构的手段来 积累知识的方法。这种方法如同用计算机做模拟试验装置研究一样，以利 用知识进行重组的方法提供帮助。 人工智能的研究方法 人工智能中包括神经网络、模糊理论（真伪，也就是指很难明确区分 真假的系统研究）、模式识别（利用机器识别图形、文字、声音的方式。 也叫图形识别）、专家系统、自然语识别、形象处理、计算机视觉、机器 人工学等。 尤其在人工智能归类于计算机领域之后，人工智能研究领域大体分为 了自顶向上式方法和自顶向下式方法两种。 自顶向上式方法中最具有代表性的是神经网络。简单来说，它就是一 种类似于人类的大脑一样的东西，也就是模仿人类的大脑处理大脑中神经 细胞信息的方式而设计出来的计算机结构。然而由于人类还没有完全了解 大脑，因此有关复制大脑的技术还处于初级的阶段。 美国的科学家弗兰克·罗森布拉特发明的“感知器”装置可以称得上 是利用神经网络开发高科技的祖先了。感知器有一种由感光的光电池组成 的眼睛可以识别物体。他利用了在当时来说性能最好的计算机做了一个可 识别出两个不同四角形的试验。想知道试验结果吗？ 要是让大家去做的话，我肯定不出一秒就可以识别出四角形的不同， 而它竟然用了30多分钟才识别出来。不过，后来感知器还发展到了能够识 别α、β的水平了。 人的大脑中有1000亿个神经元呢。想用这种方法来超越人类的智能恐 怕还不大可能。但是要想人工智能能够像人类的大脑一样通过经验自学还 是有可能的。 自顶向下式方法中最具代表性的是专家系统。我们所使用的人工智能 电子产品也是通过自顶向下式方法研究出来的。这种方法不仅能够在计算 机里储存相当多的知识与信息，同时也是一种能够对计算机所感知的外部 环境信息进行自行判断的方法。 虽说它从根本上不同于人类，但就功能来讲可以说已经能够做人类所 做的事情了。然而我们在日常生活中不能利用这种方法来解决多种问题。 因为对于专业知识来说很容易编程，但对于日常生活中的多种方面就未必 轻松。P068-073

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