机器人与网络技术课件

互联网时代机器人面临的机遇与挑战机器人与网络技术互联网提供了“无处不在”的服务

当今网络可提供4A服务Anytime,Anywhere,Anyperson,Anything

任何形式与内容的信息（数据）服务

声、图、文、视频，…

衣、食、住、行、娱乐，…

不能提供“物理”服务

为机器人发展提供了机遇机器人与网络技术机器人发展面临的机遇机器人互联网时代自动化的

“最后一公里”！机器人与网络技术一、机器人进入千家万户机器人如何进入千家万户？1、机器人通用化之路-PC机模式（东方-日本思路）2、机器人多样化之路

（西方-美国思路）机器人与网络技术PC机如何进入千家万户？计算机如何进入千家万户？

微软“维纳斯”计划的启示

PC3

的思路

这是一条什么路线？

通用化，多功能：通信+计算机+控制+=机器人与网络技术PC3从PC—PC+—PC3(个人计算PersonalComputer

个人通讯PersonalCommunication

个人控制PersonalControl)通用性与多功能化iPhone,iPad,iCloud++机器人与网络技术iPhoneiPadiCloud机器人与网络技术移动计算机器人与网络技术机器人走通用化之路面临的挑战（1）机器人通用化之路第一台工业机器人Unimaterobot–UniversalAutomation(Unimation公司）可编程的（拟人）多关节的臂——通用性（Universal）1954年G.Devol发明，1960年售给GM，2005年PopularMechanics杂志选为近50年50大发明之一机器人与网络技术工业机器人产业

多用途：装配、焊接、喷漆、堆放等2011年全球年产13.41万台，年均增长速度4.1%

在有限的工业生产领域二、服务机器人-专用化之路

特殊环境下作业的机器人：反恐防暴、抢险

救灾等

服务于人的机器人：医疗康复、家政服务、

教育娱乐机器人与网络技术硬件通用化之路

可组装

变结构

多功能机器人与网络技术可组装模块化机器人机器人与网络技术机器人与网络技术软件通用化之路将服务机器人变为机器人服务1975年微软诞生：软硬件分离-软件成为产品1998年谷歌诞生：软件由产品变为服务Altair8800

+BillGates=MicrosoftInternet+LPage,SBrin=Google机器人与网络技术机器人操作系统

-RobotOperatingSystem（ROS）MIT,Stanford,TechnicalUniversityofMunich谷歌于2011年5月10日GoogleI/Odeveloperconference:AndroidOpenAccessoryDevelopmentKit（机器人开放开发平台）机器人与网络技术2.机器人多样化之路

机器人嵌入千万设备

机器人渗入千百领域机器人与网络技术机器人嵌入千万设备

-设备的智能化

变吸尘器为清扫机器人

变普通椅子为智能轮椅

变打印机为触摸式智能打印

装备

变PC机为触摸式智能PC

（iPad）！它们都是机器人化的智能装备

机器人与网络技术垃圾箱任何变为“机器人”？设备的信息化、自动化、

智能化利用机器人的“思想”与技术垃圾箱的智能化机器人嵌入千万设备Thankyou机器人与网络技术打气机器人机器人与网络技术洗衣店（德国汉堡）机器人与网络技术智慧（Smart）洗衣间机器人与网络技术智慧厨房机器人与网络技术智慧家居（SmartHome）机器人与网络技术智慧教室机器人与网络技术机器人的定义自由百科全书Arobotisamechanicalorvirtualintelligentagentthatcanperformtasksautomaticallyorwithguidance.机器人与网络技术形形色色机器人机器人与网络技术机器人渗入千百领域机器人与网络技术二、机器人的智能化之路人工智能的发展现状与机器人智能化的困难传统人工智能：

基于知识的符号处理方法（如专家系统）

优点：类似于人类方法-智能方法

缺点：可使用范围有限：规划、推理、诊断

等某些高级智能行为，

不适于感知、动作等的智能行为机器人与网络技术Detector（检测子）Semanticallymeaningfulfeatures:Boundary,shape,..ThereisnoclearboundaryamongpartsSegmentationProblemDescriptor（描述子）StructuraluncertaintyK.S.Fu,Syntacticpatternrecognition,NewYork:Prentice-Hall,1974.D.Marr,Vision,NewYork:Freeman,1982句法分析SyntacticAnalysis机器人与网络技术传统信息处理传统信息处理

基于数据的数学处理方法-数据驱动互联网的出现大大推动数据驱动法的发展

传统信息处理存在的问题

与人类方法不同-非智能方法

与数据相关，推广能力差

机器人与网络技术向人类大脑学习机器人与网络技术HMAX-sum+max机器人与网络技术Top-downfeedbackTop-downfeedback

LocalconnectionData-drivenV1V2…ITHigh-levelKnowledge-driven大脑视觉处理过程机器人与网络技术基本结论DataDriven+KnowledgeDriven(Feedback)HierarchicalStructureCombinationalRepresentation-DistributedRepresentationNetworkComputing机器人与网络技术组合（分布）表示FeaturebasedCombinationalRepresentationshapecolorpositionleftright机器人与网络技术人工智能的未来StatisticalInferenceoverAnAbstractStructuredDeclarativeKnowledgeRepresentation[1]TheprobabilisticapproachtoArtificialIntelligence[2][1]HowtoGrowaMind:Science11march2011:vol.331,no.6022,pp1279-1285[2]JudeaPearl:2011winnerofACMTuringaward机器人与网络技术机器人的环境感知与行为规划机器人与网络技术

Region-adaptiveGridPartitionI-dataxi-imagepositionz-state(feature)g(zi,zj)-theprobabilisticregion-basedconstraints(co-occurrence)机器人与网络技术ThePeobabilisticGraphicalModelsGenerativemodelDiscriminativemodel2D-HiddenMarkovmodel(HMM)MarkovRandomField(MRF)ConditionalRandomField(CRF)机器人与网络技术ExperimentalSetting4002Corelimages(384256or256384)11basic(region)conceptsFeatures:colormoment+wavelet5models:2withoutstructuralknowledge(GMM,SVM)3withstructuralknowledge(HMM*,RMF*,CRF*)机器人与网络技术TheCategoriesofImageRegionAnnotations机器人与网络技术ExperimentalResults机器人与网络技术计算机对联苏堤春晓秀平湖秋月明网上购物红红火火电子商务热热闹闹月落乌啼霜满天风吹雁过雨连宵江枫渔火对愁眠质量第一唐张继枫桥夜泊机器人与网络技术一江春水向东流八月秋风从西下海外学子回国创业江南书生离乡读书鸿是江边鸟蚕为天下虫机器人与网络技术Input

WordSegmentationWordlookupTrainingcorpusThesaurusGeneratecandidatesDecodetogenerateN-bestcandidatesRerankcandidateswithmaximumentropymodelOutputcandidates机器人与网络技术日志（log）统计

4065/6080=67%(accepted)机器人与网络技术训练数据ManualcollectionCoupletsLanguagemodelTrigrammodel2,149,882sentencepairsTranslationmodel342,255couplets115,290pairsofsentences46,280manually

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