读心与芯：我们与机器人的无限未来02梦想（下）

1. 时间的节约

1.1. 机器人的传感器可以感知环境，识别正在发生的事情，要实现完全自动驾驶，其精确度必须更高

• 1.1.1. 汽车的控制系统必须足够快，才能对传感器和大脑的感知做出正确反应
  
• 1.1.2. 汽车还要能在意外天气和路况下安全行驶，这又是一系列挑战
  
• 1.1.3. 汽车机器人还有可改进的地方，但我们如果看重通勤时间，就可以通过提高高速公路的智能化水平，让自动驾驶汽车的设计更容易些
  

1.2. 人类拥有强大的创造力和能力，我希望更多的人摆脱每天数小时的重复性任务，更好地利用时间和才智

• 1.2.1. 我们是社会性生物，在与他人的互动中受益
  
• 1.2.2. 我们则专注于较高级的工作和人际交流
  

1.3. 通过与智能机器的密切合作，我们可以腾出更多时间，做人类该做的事
1.4. 在节省工作时间方面，机器人发挥的作用不同，但都很有价值
1.5. 办公室里节省时间的机会很多

• 1.5.1. 每天在筛选和处理电子邮件上耗费了大量时间，智能程序的功能远胜过普通的垃圾邮件过滤器
  

1.6. GitHub（面向开源及私有软件的托管平台）和OpenAI（美国人工智能研究公司）基于提高编码速度的人工智能模型Codex推出了Copilot服务

• 1.6.1. 它在学过的代码行中识别模式，根据这些模式猜测下一步会发生什么，从而帮助开发人员高效完成简单、重复的代码编写工作，腾出更多时间专注于编程中更有创意的部分，那是人工智能引擎无法与人类竞争的领域
  
• 1.6.2. 苦差事交给了芯片，人脑管理着高级工作
  

1.7. 快递公司Zipline的核心技术就是一个特别鼓舞人心的例子，其系统利用机器人为医生快速提供处方药、血液和其他的重要医疗用品，包括非洲农村在内的偏远地区也能送达

• 1.7.1. 不仅因为这类无人机设计简单、解决问题的方式富有独创性，还因为它是机器人和人类共创巨大福祉的完美例子
  
• 1.7.2. Zipline的技术人员联合机器人，可以在几分钟内将物资火速送到医生手中
  
• 1.7.3. 单凭技术人员无法做到这一点，无人机也无法自行打包、检查操纵面或爬上弹射器
  
• 1.7.4. 人与智能机器合作能更快地拯救生
  

1.8. 医疗领域通常可以从更省时的机器人中受益

• 1.8.1. 机器人不会取代理疗师的工作，它只会让受过高级培训的专业人士从最低效的日常任务中解脱出来，腾出更多时间做专业的事
  
• 1.8.2. 医院是繁忙的场所，轮床机器人会遇到许多意想不到的障碍
  
• 1.8.2.1. 我们可以对病床进行编程，使其缓慢移动，在感知到与人或意外物体相撞的风险时，可以自动停下来
  

1.9. 人们不再被日常家务缠身，每天都能节省一些时间

• 1.9.1. 机器人技术和人工智能令人惊喜的另一个应用场景是厨房
  
• 1.9.2. 家务活中最烦人的是叠衣服，这活儿不得不做，每周都要占用普通人几小时宝贵的时间
  
• 1.9.2.1. 机器人折叠一条毛巾大约需要25分钟，可能需要一整晚才能叠完一堆，但只要不浪费自己的时间，并不介意
  
• 1.9.3. 打扫房间是另一项耗时的家务活，但对机器人来说要容易得多
  
• 1.9.3.1. 吸尘机器人Roomba已上市，它沿着随机路径在房子里活动，跟踪自己的运动，确保自己的打扫范围覆盖整个空间
  

1.10. 机器人技术、机器学习和人工智能领域技术的飞速发展，将带来自主化程度更高、能力更强的工具，它们会承担更繁杂的家务，让人们腾出时间从事需要专业知识和创造力的有意义的工作，享受令人心旷神怡的休闲活动
2. 精准度的提高

2.1. MARS是机器学习(machine learning)、人工智能(AI)、机器人(robots)和太空(space)的英文缩写
2.2. 蜜蜂无人机（一种可以潜入蜂群的微型机器人）
2.3. 壁虎的脚底有数百万根被称为“刚毛”的茸毛，长度约5毫米，比人的毛发细得多
2.4. 用它建造了StickyBot，一种利用单向黏合原理攀爬垂直表面的机器人
3. 想象力的释放

3.1. 任何东西都可以变成机器人，建筑物也不例外
3.2. 如今，郊区的邻居可以共享除雪机等昂贵设备，机器人也可以在社区内共享，从而递延成本，让高性能的魔法机器发挥更大的价值
3.3. 多年来，世界各地的机器人团队一直在研究这个构想，还创造了各种术语，包括但不限于电子黏土、自重构机器人、可编程物质和智能黏土

• 3.3.1. 飞行汽车、魔杖、隐形斗篷、变形，甚至圣诞老人盛满礼物的魔法袋
  

3.4. 自然界中的所有生物都由细胞组成，蛇和蚂蚁等复杂多样的生物是由细胞组成的，肺和心脏等器官也是
3.5. 集群算法具有挑战性，因为每个模块只能在本地感知世界，只能与群里的邻居通信，但系统的总体决策必须满足全局目标

• 3.5.1. 粒子机器人只见树木，不见森林
  
• 3.5.2. 集群机器人非常擅长来回发送信息，共享数据并协调行动，从而做出全局决策
  

3.6. 人与芯片各有优势

• 3.6.1. 机器人各不相同
  

3.7. 机器人船

• 3.7.1. 它已经在阿姆斯特丹投入使用
  
• 3.7.2. 机器人船是一个长4米、宽2米的长方体
  
• 3.7.3. 锂离子电池为4个不同的电机提供动力，每个电机驱动一个螺旋桨
  
• 3.7.4. 一组传感器（包括摄像头和激光扫描仪）为机器人提供感知能力，来感知周围的环境
  
• 3.7.5. 阿姆斯特丹运河中的水会随着潮汐变化而涨落，风浪或其他水上交通工具的尾流也会带来水面的变化，船在水上的动力学（船下沉的程度和转向方式）会根据载重量变化
  
• 3.7.6. 机器人船是矩形的，因此可以对齐和连接，我们为其安装了可折叠的折纸结构的机械臂，可以延伸到码头上，最重要的是，它能延伸到另一艘机器人船的一侧
  
• 3.7.6.1. 机械臂使机器人船有能力像巨大的魔法沙粒一样进行自我组装
  
• 3.7.6.2. 每艘机器人船都起到粒子机器人或构建块的作用，一组粒子机器人或构建块可以组合，形成具有完全不同功能的新物体
  
• 3.7.7. 可以变身为水上平台，人们可以聚在平台上购物或听音乐会
  

3.8. 如果家具能变成机器人，你就可以拥有这样一套小公寓，它可以在一天中从卧室变成客厅，再变成餐厅
3.9. 一旦你意识到，利用数学模型、算法、复杂的工程设计和有创意的新材料，看似神奇的东西就可以被创造出来，那么我们在故事中读到的魔法就不再是遥不可及的幻想
4. 视野的拓展

4.1. 视障人士拥有自己的超能力，因为他们会放大其他感官输入，能最大限度地利用这些输入，其听力范围和精确度远远超过视力正常者
4.2. 缺乏理解不应成为不作为的借口
4.3. 推进技术发展的方法之一是以不同的方式思考视力

• 4.3.1. 视力正常者的眼睛实际上是收集光线的传感器
  
• 4.3.2. 双眼将信息传输到大脑，大脑创建外部世界的画面，让我们能识别周围环境中的面孔、物体和其他细节，并在空间中定位
  

4.4. 光的波长有很多种，不光只有我们的视网膜可以处理的窄带光

• 4.4.1. 机器人可以展现以前看不见的空间的新景象
  
• 4.4.2. 新研究为超人式的X射线开辟了视觉之路，让我们穿透墙壁和角落看到物体
  
• 4.4.3. 我们可以放大场景和动作，发现肉眼不可见的现象和模式
  

4.5. 设备性能的增强不会削弱外科医生的作用，而会将其视野扩展到更深的手术部位，提高他们的能力

• 4.5.1. 智能工具机器人可以在意外发生之前提醒外科医生
  
• 4.5.2. 为了使该技术发挥作用，必须精准测量视频连续帧中的精细运动
  
• 4.5.3. 还可以用于监测婴儿的睡眠
  

4.6. 今天在机器人技术领域发生的技术突破，结合传感器和计算机处理单元的微型化，正在不断开拓出新的领域
4.7. 今天，我们的视觉系统可以放大不可见的微特征和微运动，使不可见和看不到的事物变得可见
5. 微观的精妙

5.1. 1959年在通用汽车装配线上安装了第一台工业机器人尤尼梅特(Unimate)

• 5.1.1. 尤尼梅特1号是一个固定在稳固大底座上的机械臂
  
• 5.1.2. 手臂可以前后、上下移动
  
• 5.1.3. 手臂末端可以安装夹钳等不同的工具，工具可以在空间中旋转
  

5.2. 第一台工业机器人的成功部分归功于恩格尔伯格，他是一位出色的推广者

• 5.2.1. 1966年，他将机器人带到约翰尼·卡森的《今夜秀》节目中
  

5.3. 如今，汽车、医疗、电子和消费品等行业的装配线上都有工业机器人工作的身影，主要职责仍是完成尤尼梅特最初展示的拾放操作

• 5.3.1. 现代工业机器人以非凡的速度和精确度移动，是人类的工程杰作
  

5.4. 另一个流行的机器人手术系统是Mazor X隐形版，其设计目的是协助特定类型的脊柱侧弯手术，非常适合我的外科医生朋友描述的高风险手术

• 5.4.1. 精确性至关重要，脊柱外科医生很乐意让机器人做助手，减少相关风险
  
• 5.4.2. 人工智能驱动的机器人会提出特定的对齐方式，外科医生会运用丰富的知识和准确的判断力，以他们认为恰当的方式进行调整
  
• 5.4.3. 外科医生完成手术设计和计划，选择好每颗螺钉的位置之后，机器人就会执行程序，严格按照计划插入每颗螺钉
  
• 5.4.4. 脊椎手术机器人的系统必须能持续跟踪患者、患者脊柱及机器人组件的准确位置，确保其精确度
  

5.5. 人类的专业知识设定场景，机器人精准命中靶心
5.6. 通过手术机器人提高精确度的想法可以扩展到全新的领域，更接近于科幻小说中的畅想
5.7. 机器人辅助手术之所以复杂，原因之一是人类是有生命、会呼吸、不断变化的有机体，而不是工业零件
5.8. 癌症的传统疗法放射治疗依赖X射线，治疗肿瘤的效果很好，但会损害邻近的健康组织，产生副作用

• 5.8.1. 替代方案是质子治疗，它直接将高能粒子窄波束射向癌细胞，从而减少了连带损伤
  
• 5.8.2. 粒子束的产生需要粒子加速器和100吨重的龙门架来精确引导质子流
  
• 5.8.3. 质子治疗系统中最大、最贵的部分是龙门架，它可以精确控制粒子束，击中目标肿瘤
  

5.9. 沙发机器人已经在传统的放射治疗中得到了测试

• 5.9.1. 具有质子治疗所需的实时跟踪和适应能力
  
• 5.9.2. 该系统由两部分组成。机器人的柔性外骨骼包裹在患者的腰部、肩膀和上臂，使其准确固定在身体的某个部位
  

5.10. 以农业为例，许多公司在开发自主或自动驾驶拖拉机，这种拖拉机不需要人工操作就能耕地
5.11. 书写字母和数字是一项与精确度有关的技能，在机器人的帮助下，孩子这方面的学习速度可能更快，因为机器人可以稳定孩子的手和手指，在他们可以独立书写之前为其提供细致的引导
5.12. 必须设计、建造、组装和测试机器人的身体和大脑，确保二者有效合作，为人类提供服务

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