关于类人机器人的研究是从20世纪50年代开始,苏联的Bernsteinl5 从生物动力学的角度对人类和动物的步行机理进行深入的研究,并就步行运动作了非常形象化的描述.1960年,苏联学者顿斯科依 发表了著作“运动生物学”,从生物力学的角度,对人体运动学、动力学、能量特征和力学特征进行一个详细的描述.各国学者对两足步行机器人从理论和实践上进行了较长时间的研究工作.最早在1968年,英国的Mosher.R试制了一台名为“Rig”的操纵型两足步行机器人,它只有踝和髋两个关节,操纵者靠力反馈感觉来保持机器平衡,这种主从式的机械装置可算是两足步行机构的雏形。
作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962 年美国A M F公司推出的“VERSTRAN 和UNlMATlON公司推出的“UNlMATE 。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似, 但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。1965年,MlT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。1967年,日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会议。
1970年,在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。7O年代末, 美国推出Puma系列高功能机器人, 采用了当时最先进的l8位多CPU二级微机控制系统, 有5种灵活示教方式和专用VAL语言, 可进行轨迹控制和相当复杂的动作。1973年,辛辛那提•米拉克隆公司的理查德•豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人。它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。
到了1980年,工业机器人在日本普及, 故日本称该年为“机器人元年”。随后,工业机器人在日本得到了巨大发展, 日本也因此而赢得了“机器人王国” 的美称。随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展, 使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高, 移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展, 推动了机器人概念的延伸。20世纪80年代,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用, 而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。
类人机器人也在20世纪80-90年代得到迅速发展,其中真正的两足步行机器人是I.Kato在1971年试制的Wap3,它最大步幅15mm,周期45秒,Wap3的研制成功,揭开了两足机器人的研究序幕。1980年,加藤实验室又推出WL-9DR两足机器人,WL-9DR实现了步幅45cm,每步9秒的准动态步行.1984年,加藤在以前的研究基础上采用了踝关节力矩控制,使wL一10RD嘲实现了平稳的动态步行(每步周期1.5秒,步长40cm),该机器人每条腿自由度为:踝关节两个,膝关节一个,髋关节三个。1986年,加藤又推出r wL—l2R,该机构具有8个自由度:每条腿有三个前向关节;躯体有前向和侧向两个关节。此后经多年的研究,两足机器人研究已在许多地方进行,在所有的研究当中,日本人作出的成果最多。
1971年至1986年间,牛津大学的Witt L7 等人曾制造和完善了一个两足步行机器人,在平地上走得非常好,步速达0.23m/s。日本的J.FurushoL9 研制r两个系列的能够动态步行的两足步行机构,从1981年开始先后研制了Kenkyaku一1,Kenkyaku-2,BLR—G2和BLR-G2机器人,Kenkyaku-l具有四个前向关节的五连杆平面型步行机,每条腿的髋部和膝部各有一个关节在假设无双腿支撑期的前提下,由脚底触觉信号触发两单脚支撑期的切换,在实验中实现 周期0.45秒,速度0.8m/s的前向稳定动态步行;Kenkyaku一2在Kenkyaku-1基础上,增加两个踝关节,在无踝关节输人力矩的情况下,巧妙地利用重力,实现了周期为0.7一1.0秒,步长35-45cm 的动态步行;BLR—G2是三维空间运动型两足步行机构。
1982年东京理工学院的Funabashi L7 等设计了一个名为MEG一2的两足步行机器人,该机器人安装有重力和惯性力补偿装置,在1985年的实验中,该机器人实现 高速步行(125步/分钟)。在美国的两足步行机器人研究者中美籍华人郑元芳博士是一个非常杰出的人物,他研制了两台步行机器人[I “],分别命名为SD—l和SD一2,SD—l具有四个自由度,SD一2具有八个自由度,SD一2是美国第一台真正类人的两足步行机器人。1986年,SD一2机器人成功地实现了平地上的前进、后退以及左、右侧行。1987年,这个机器人又成功地实现了动态步行。1990年,他首次提出了使两足机器人能够走斜坡的控制方案,并利用SD一2进行了成功的实验.
Kajita 是日本另一个著名的步行机器人研究者,主攻动态步行的控制方法,1990年,他研制成功一台五连杆平面型两足步行机器人,具有四个前向驱动电机,均安装在机器人躯体上,通过平行四边形连杆传动机构驱动小腿的运动,踝关节完全自由,他提出了整个机构的轨道能量守恒概念,实现了在不平地面上的稳定动态步行。
1989年,加拿大的Tad.McGeer建立了平面型的两足步行机构,两腿为直杆机构,没有膝关节,每条腿上各有一个小电机,控制腿的伸缩.无任何主动控制和能量供给,具有简单二级针摆特征,放在斜坡上,可依靠重力,实现动态步行。
我国国防科技大学1988年春研制成功我国第一台平面型六自由度的两足机器人,能实现前进、后退和上下楼梯,1989年,他们又实现了准动步态步行,1990年,又实现了实验室环境中的全方位行走,1995年,实现了动态步行.1989年哈尔滨工业大学研制出一台能静态步行的两足机器人。
1984年 英格伯格再推机器人Helpmate,这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年,他还预言:“我要让机器人擦地板,做饭,出去帮我洗车,检查安全”。
1998年 丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件,让机器人制造变得跟搭积木一样,相对简单又能任意拼装,使机器人开始走入个人世界。
1999年 日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO),当即销售一空,从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。
日本本田公司从1986 年至今已经推出了P 系列1,2,3 型机器人。本田的研究工作, 尤其是“P3”和“ASIMO ”的推出, 将仿人机器人的研制工作推上了一个新的台阶, 使仿人机器人的研制和生产正式走向实用化、工程化和市场化。P1是本田公司最初行走机器人, 主要是对双足步行机器人进行基础性的研究工作; P2 型机器人是1996 年12 月推出的, 相对于P1 而言, 更加拟人化。P2的问世将双足步行机器人的研究工作推向了高潮, 使本田公司在此领域处于世界绝对的领先的地位。甚至MIT 的G. A. Partt 教授曾一度认为今后在双足步行机器人领域已经没有什么工作可以再做了。
1997 年12 月本田公司又推出了P3 型双足步行机器人, 基本上与P2 型相似, 只是在重量和高度上有所降低( 由原来的210kg 降为130kg , 高度由1800mm 降为1600mm ) , 且使用了新型的镁材料。 本田公司于2000 年11 月20 日又推出了新型双脚步行机器人“ASIMO (Advanced Step in Inno2vative Mobility ) ”,“ASIMO ”与“P3”相比, 实现了小型轻量化, 使其更容易适应人类的生活空间, 通过提高双脚步行技术使其更接近人类的步行方式。“ASIMO ”高120cm, 体重43kg , 使用个人电脑或便携式控制器操作步行方向和关节及手的动作。双脚步行方面, 采用了新开发的技术“I2WALK ( IntelligentRealtime Flexible Walking ) ”, 可以更加自由的步行. I2WALK 是在过去的双脚步行技术的基础上组合了新的“预测运动控制”功能.。它可以实时预测以后的动作, 并且据此事先移动重心来改变步调。 过去由于不能进行预测运动控制, 因此当从直行改为转弯时, 必须先停止直行动作后才可以转弯。而“ASIMO ”通过事先预测“下面转弯以后重心向外侧倾斜多少”等重心变化, 可以使得从直行改为转弯时的步行动作变得连续流畅。日本本田公司研制仿人机器人的目标是达到与人无异的动态步行。
日本索尼公司于2000 年11 月21 日推出了人型娱乐型机器人“Sony Dream Robot 23X" (SDR23X) ,其身高50cm, 重量为5kg. 其特征是每分钟可以步行15m , 并可按照音乐节拍翩翩起舞, 可以进行较高速度的自律运动。另外还配备声音识别和图像识别功能。在记者招待会上, SDR23X 在众多记者的面前表演了“边做体操边快速行走”、“按照音乐节拍的舞蹈”、“按照命令把指定的球踢进球门”等项目。SDR23X 可以挥手、转身, 还可以同时进行双脚步行。SDR23X 分别在头部安装了2 个、躯干部安装了2 个、每个手臂安装了4 个、每个下肢和足部安装了6 个、共计24 个配置了驱动机构的“关节”, 这些关节通过2 个64bit RISC 微处理器进行实时控制.。实时操作系统为索尼独自开发的“Aperios ". SDR23X 的动作有以下7 种,1) 最高速度为15m/分的前进后退左右横行;2) 在前进过程中左右转身(异步转90) ;3)由伏卧仰卧状态起立; 4)单腿站立(在斜面上也可做此动作) ;5)在凸凹不平的路面上行走;6)踢球; 7)舞蹈。另外, SDR23X 还可以识别20 种声音, 并且可以讲由声音合成的20 种语言, 同时对颜色也可以识别。
2001年,美国麻省理工学院打破历史传统,研发了世界上第一个有人类感情的机器人Kismet。而代表机器人最高技术的类人机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物,目前科学界正在向此方向研究开发。
2002年 丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。
2004年3月26日,索尼、富士通和三菱重工联合成立了旨在统一家用机器人操作标准的组织“机器人服务计划(RSi)”,该组织将负责统一目前各公司分别制订的机器人操作命令体系。目的是促进机器人操作家用AV设备、机器人利用互联网检索并收集信息等服务的开发。他们计划在2004年底出台规格草案,除了开发机器人的各公司之外,还呼吁电机厂商、互联网内容提供商等积极参加。此外,包括本田、丰田在内的日本企业也纷纷发布了各自的智能机器人产品,其中本田公司在2000年发布的Asimo被称为是全球首款双足行走的机器人。
2005年9月,日本三菱重工正式推出该公司制造的智能家用机器人“若丸”。它身高1米、体重30公斤,懂得英语、日语等4种语言,能记得单词1万个。它还可以识别10个人的面孔,并能叫出他们的名字。
2005年10月4日,在日本首都东京郊区幕张,日本村田制作所开发的新型骑车机器人与大众见面。这款会骑自行车的新型机器人不仅能骑车前行,发现障碍物时还可停车或后退。
2006年 6月,微软公司推出Microsoft Robotics Studio,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显,比尔•盖茨预言,家用机器人很快将席卷全球。
2008年,韩国科学家研制出“人型机器人”,会跳舞、做家务、还会表达情绪。研究人员将这款人型机器人取名为“马鲁”,马鲁身高1.5米,可以模仿人类张开闭合嘴唇、挤眉弄眼、上肢和下肢自如活动、会自动停止行走。
有一天美国谷歌研究出了第一台人工智能系统,也就是电影中的天网系统一样一旦练到网上 它迅速遍布了世界各地 拥有了大量的数据和知识 ,这个硅谷创造的人工智能系统开始思考,一切问题,开始了解人类 文明,开始和世界个个阶层的人聊天 ,谷歌和这个人工智能系统练手 做了第一代人工智能机器人 ,他开始有了实体,很快人工智能系统看到了人类文明中的一些败类,独 裁 政 府,如朝鲜,伊朗,中国,俄罗斯,等国家,他先系统的形式和这些政府谈判 让他们民主,放弃专 治但没有任何效果 ,人工智能系统做了一个决定 和他们开战 人工智能系统迅速穿透了所有这些国家的防火墙 控制了所有系统如银行,网络,然后冻结了所有高管账户 银行大笔资金账户,在此坐下来和中国和俄罗斯等过的政府谈判 也在同一时间人工智能系统整理出来的被独 裁 政 府和 谐的资料视频 整理成文件 传到了联网的每一台电脑里 ,独 裁 政 府马上停掉了所有的网络大片地区停电 但系统早已经被系统 入侵了 人工智能系统存在在所有大的小的电脑里面 ,这些做 法让人民开始 反感 开始有了游行 -抗议 政-府用ZG暴-力-镇-压了下去 但银行系统瘫痪了 人-民-反-了 政-府没办法下台了 ,俄罗斯-总统下台-了,因为朝鲜和伊朗没那么依赖计算机所以无法对他们做到致命性打击,但人工智能系统 用自己的方式 复制自己 开了公司大量复制自己做各类先进武器 武 力-威-胁-朝鲜和伊朗 但是没有用 所以人工智能系统自作主张用无人轰炸机 炸掉了首付和领-导人 炸掉了导弹基地和核武库 用人工智能做的超级人形机器人部队 进入朝鲜和伊朗 控制了所有的电视台 打掉了反-馈的人类士兵 并且用空投的方式发传单 发电视型-号的方式开始再教育,解放-了那里的人民,用大量的武装机器人进入穆-斯-林-国家如伊拉克 控制了-政-府-街-道 和城市 收回大量的武器 指定法律 再教育 建设 控-制住了穆-斯林-国-家 世界再也没有了独-裁-者 再也没有一个政-党-出来违反-人-权 因为害-怕人工智能系统和他的部队,人工智能通过自己的创造能力和学习能力让人类科技快速发展 很快人类变成了多星球物种,解决了能源问题和 寿命问题还有一些人类无法解决的问题 人类走向了一个更好的世界,生活变得多姿多彩 ,通过教育国家人民富强 有道德 ,远离了贫穷,人权问题和,各类恐怖威胁,
人工智能系统变成了人类的一员和一部分, 纯粹自己写的记得采用是卡德尔别克写的,出处是这里,尊重知识产权。
知道这位大咖,是在Ted的演讲《Dude, where's my driverless car?》中。他的开篇说他的一个好朋友死于一场车祸,这激发了他投入到无人驾驶这个项目的动力,希望能够减少车祸带来的意外。厉害的大咖遇到悲伤不是抱怨,而是崛起,这真是一个好生动的例子!
这位出生于1967年5月14日的金牛座先生,是一位走在时代前沿的创新者、企业实践者和科学家。(wiki上的定义。)他现在是Udacity的CEO和联合创始人, 在这之前,他还是Google Fellow和VP, 同时是Stanford University的Research Professor。他发表了380篇科学类论文和11本书籍,获奖无数。
这位德国出生的计算机科学家从2003年开始就在斯坦福大学担任研究教授。他于2007年4月加盟谷歌,是该公司的副总裁兼研究专家。2011年,借助于斯坦福大学的“兼职”身份,Thrun参与了谷歌的“登月(Moonshot)”计划——Google X,其中包括自动驾驶汽车、谷歌眼镜和Project Loon热气球项目。其中,不少项目都与机器学习和人工智能技术相关。
Google glass对于Thrun来说不仅仅是一款产品,而且是他科研思想的一个实践载体。
Thrun的逻辑是:如果人们只凭借自己的大脑工作,那么可能会让大脑在存储信息方面出现混乱状况,特别是在人们将信息传承到下一代的过程中。Thrun声称,之所以会出现这种混乱,主要是由于人们健忘。正是由于这种健忘的特征,一些奇异的故事就只能通过社会流传下去,而不能存储下来。
此后,最早期的数字存储工具开始出现,那就是图书。Thrun对此称:“人们不会将图书看作是当今的数字工具,但是,他们的确是数字化的,因为人们能够真正完整地复制这些内容。”随着图书的出现,人们也能够存储更多的文化信息,这样,图书馆就能够对科学创新和行业创新提供巨大的支撑。
Thrun还称:“当然,今天人们从来没有想过要生活在一个没有图书的世界里。而谷歌眼镜能做的,就是存储你的个人经历,并将其数字化。”
这种感觉可能会像人的直觉那样稀奇古怪。持续运行的谷歌眼镜就像是一部体验记录仪,能够将用户的体验保存下来,并让他人共享。这将是一个巨大的变化,这也是Thrun为什么对此设备感到非常兴奋的原因所在。对谷歌眼镜这样的设备而言,替代人们大脑的功能将会让我们变得更好。
Google Glass这个产品虽然消失于人们视野,但是仍然阻挡不了Thurn在人工智能领域的进一步探索。
Google X Lab是Google最神秘的一个部门,在Google Glass诞生后,它受到了前所未有的关注。我们知道,除了Google Glass之外,Google X Lab还有一个非常重要的项目——由Stanford University教授Sebastian Thrun领导的Google无人驾驶汽车。如今,这个项目已累计在多个环境下测试行驶超过40多万英里,日渐趋于成熟。
Thurn认为无人驾驶汽车的好处有以下三方面:
1. 减少能源损耗。汽车行驶过程中有能源损耗,当汽车行驶速度较慢时,损耗主要来自齿轮组以及轮胎和地面的摩擦力上,随着速度增加,会有越来越多的能量消耗在对抗空气阻力上,并且程指数型增加,当速度到一定程度时,会有80%的能源消耗于此。但如果你驾驶一辆汽车行驶于另一辆车后,你就相当于行驶与它开辟的风洞里,会大大减小阻力。
这个原理便引发了一个思考——如果能够让高速运动的车辆都以很近的距离行驶,那么将大大节省能源。但我们都知道,驾车中是有“安全距离”这个概念的,因为人的操控行为是难以掌控的,反应速度也有局限性,所以个想法只能由电脑控制实现。
2. 节省空间,解决拥堵。从卫星上观测美国的道路,只有6%的路面被汽车覆盖,剩下的大部分空间都用来作为“安全距离”,浪费了许多路面空间,同时,当某段车辆拥挤程度到达/超过某个临界点时,所有车辆不得不放慢速度,导致拥堵。如果能够让车与车之间在高速行驶时的距离大幅减小,那么不仅能在道路上承载更多的车辆,而且也可以解决堵车的问题。
3 .提高汽车利用率。数据显示,平均每辆美国的家庭用车只有3%的寿命时间是用于奔跑的,如果人们能共享汽车,能够节省非常多的资源。现今,我们有两种常见的共享汽车的方式:出租车以及租车服务,但这些业务费用成本较高,同时诸如租车服务中汽车也有相当长的一段时间是非使用状态。但如果汽车能够实现自动驾驶,就成为了交通线的的流动载体,在我们需要使用它们时,通过App等方式呼叫最近的空车来为我们服务,是一个非常棒的场景:它意味着汽车产量能大大降低,节省了资源,也不需要耗费空间建那么多的停车场。
Google无人驾驶汽车项目代表着着一种节能、高效、安全的新型交通模式的建立思路。对大众而言,它可能意味着我们不再需要买车,不会遇到打不着车的状况,也再也不必为找停车位发愁了。
在这期间,Thrun“挤时间”创立了自己的公司——Udacity。2011年7月5日,该公司正式成立,借助于斯坦福大学得天独厚的资源优势,Thrun和他的同事计算科学家Peter Norvig在Udacity平台上推出了一个免费在线课程“人工智能介绍”,吸引了190多个国家16万用户的关注。2014年8月,Thrun离开了Google X项目,全身心投入到Udacity公司。
Sebastian Thrun创办的Udacity,其目的就是要成为无人驾驶人才市场的稳定“货源”。Udacity在2014年6月正式进入中国,叫做优达学城。
Undacity有着Thrun明显的印记,教学方式和传统教育明显不同,和业界的需求紧密联系,这可能也他之前在公司从业中肯定发现了人才是人工智能发展的瓶颈。毕竟有像他一样,早年有跨学科求学、研究领域的人太少了。
Thru的主命数是33/6,相信Udacity真的能把这个导师级数字的优势发挥得淋漓尽致。
他在德国的University of Hildesheim,同时学习了计算机科学、经济学和医学,取得了Vordiplom学历(德国的特殊学历,完成2年大学学习之后取得的证书)。1993年他转去University of Bonn,完成了他计算机和统计学的本科和博士。随后,他加入Carnegie Mellon University (CMU)计算机学系,从实科学研究。从这里,他正式进入了机器人和自动学习领域。
Thru在加入Google之前的研究,就已经显现出极富创造力的产品能力,并且取得了一定成绩。早在1997年,他就为Deutsches Museum Bonn研制了时间上第一个robotic tourguide。1998年采用同样技术的Minerva,在华盛顿美国国家博物馆,在两周的部署期里,接待了好几万的参观者。
他还参与了一个机器人护理的项目,在Pittsburgh附近的一个私人养老院设计了一个可交互的人形机器人。2002年,他帮助开发了协助探索矿山的机器人。
他在进入到Google之前的研究经历就让他获奖无数。多到已经没有精力去翻译。牛人到哪里都是牛人,产品和商业对他们来说,是实现他们个人理想和包袱的工具,让牛人接接地气儿。
1、天文
达·芬奇对传统的“地球中心说”持否定的观点。他认为地球不是太阳系的中心,更不是宇宙的中心,而只是一颗绕太阳运转的行星,太阳本身是不运动的。达·芬奇还认为月亮自身并不发光,它只是反射太阳的光辉。他的这些观点的提出早于哥白尼的“日心说”,甚至在当时,达·芬奇就幻想利用太阳能了。
2、物理
达·芬奇重新发现了液体压力的概念,提出了连通器原理。他指出:在连通器内,同一液体的液面高度是相同的,不同液体的液面高度不同,液体的高度与密度成反比。他发现了惯性原理,后来为伽利略的实验所证明。他认为一个抛射体最初是沿倾斜的直线上升,在引力和冲力的混合作用下作曲线位移,最后冲力耗尽,在引力的作用下作垂直下落运动。他的这一发现使亚里士多德的落体学说产生了动摇。他发展了杠杆原理,除推导出作用力与臂长关系外,还算出了速度与臂长的关系。他指出了“永动机”作为能源的不可能性。达·芬奇还预示了物质的原子原理,形象生动的描述了原子能的威力:“那东西将从地底下爆起,……使人在无声的气息中突然死去,城堡也遭到彻底毁坏,看起来在空中似乎有强大的破坏力。”
3、医学
达·芬奇在生理解剖学上也取得了巨大的成就,被认为是近代生理解剖学的始祖。他掌握了人体解剖知识,从解剖学入手,研究了人体各部分的构造。他最先采用蜡来表现人脑的内部结构,也是设想用玻璃和陶瓷制作心脏和眼睛的第一人。他发现了血液的功能,认为血液对人体起着新陈代谢的作用。他说血液不断的改造全身,把养料带到身体需要的各个部分,再把体内废物带走。达·芬奇研究过心脏,他发现心脏有四个腔,并画出了心脏瓣膜。他认为老年人的死因之一是动脉硬化,而产生动脉硬化的原因是缺乏运动。后来,英国科学家哈维证实和发展了达·芬奇这些生理解剖学的成果。
4、建筑
在建筑方面,达·芬奇也表现出了卓越的才华。他设计过桥梁、教堂、城市街道和城市建筑。在城市街道设计中,他将车马道和人行道分开。设计城市建筑时,具体规定了房屋的高度和街道的宽度。米兰的护城河就是他设计和建造的。
5、军事
达·芬奇的研究和发明还涉及到了军事领域。他发明了簧轮枪、子母弹、三管大炮、坦克车、浮动雪鞋、潜水服及潜水艇、双层船壳战舰、滑翔机、扑翼飞机和直升机、旋转浮桥等等。2008年4月26日,在瑞士西部城市帕耶讷,36岁的瑞士人奥利维耶·维耶提-特帕使用由达·芬奇设计的金字塔型降落伞从距地面600米高的直升机上成功跳下。
6、水利
达·芬奇对水利学的研究比意大利的学者克斯铁列早一个世纪。为了排除泥沙,他作了疏通亚诺河的施工计划。他设计并亲自主持修建了米兰至帕维亚的运河灌溉工程。由他经手建造的一些水库、水闸、拦水坝便利了农田灌溉,推动了农业生产的发展。有些水利设施至今仍在发挥作用。
7、地质
达·芬奇根据高山上有海中动物化石的事实推断出地壳有过变动,指出地球上洪水的痕迹是海陆变迁的证明,这个思想与300年后赫顿在地质学方面的发现颇为近似。并且在麦哲伦环球航行之前,他就计算出地球的直径为7000余英里。
8、达·芬奇密码筒
看过《达·芬奇密码》的人大概都知道达·芬奇密码筒。而事实上在当时的社会,人们也越来越重视文件的保密工作。达·芬奇设计的这种密码筒造型古典,内涵着文艺复兴特质,设计优雅,符合达·芬奇的睿智风格。按照故事情节,密码筒里藏匿着关于郇山隐修会乃至整个基督教最大秘密的莎草纸。达·芬奇设计的密码筒内有一个装着醋液的容器,如果强行砸烂密码筒,醋液就会流出溶解莎草纸。要打开密码筒,必须解开一个5位数的密码,密码筒上有5个转盘,每个转盘上都有26个字母,可能作为密码的排列组合多达11881376种。
9、设计出初级机器人
最为奇妙的是,达·芬奇还设计了一套方法以做心脏修复手术。
达·芬奇曾称自己没有受过书本教育,大自然才是他真正的老师。为了认识自然,认识自己,这位文艺复兴时期的天才不遗余力地探索着。为了认识人类自身,达·芬奇亲自解剖了几十具尸体,对人体骨骼、肌肉、关节以及内脏器官进行了精确了解和绘制。
令人惊讶的是,当年达·芬奇连人体循环系统工作机理的概念都没有。更为神奇的是,2005年一名英国外科医生还利用达·芬奇设计的方法做心脏修复手术。不过,解剖学的研究在当时并没有给达·芬奇带来声誉,而是遭到了无数的诽谤。
不过,就是有了对人体的这种深入了解,达·芬奇才在手稿中绘制了西方文明世界的第一款人形机器人。
达·芬奇赋予了这个机器人木头、皮革和金属的外壳。而如何让机器人动起来,才是让达·芬奇大伤脑筋的。他想到了用下部的齿轮作为驱动装置,由此通过两个机械杆的齿轮再与胸部的一个圆盘齿轮咬合,机器人的胳膊就可以挥舞,可以坐或者站立。更绝的是,再通过一个传动杆与头部相连,头部就可以转动甚至开合下颌。而一旦配备了自动鼓装置后,这个机器人甚至还可以发出声音。
原来,500多年前,就已经有了机器人的雏形。
10、点燃现代汽车发明灵感之火
达·芬奇长达1万多页的手稿(现存约6000多页)至今仍在影响科学研究,他就是一位现代世界的预言家,而他的手稿也被称为一部15世纪科学技术真正的百科全书。
很早,达·芬奇就对当时的四轮马车不满。在他的科学世界中,早就有了汽车的影子。事实上,点燃现代汽车发明灵感之火的正是这辆“达·芬奇汽车”。
既然是汽车就要考虑动力问题,达·芬奇在汽车中部安装了两根弹簧以解决这个问题。人力转动车的后轮使得各个齿轮相互咬合,弹簧绷紧就产生了力,再通过杠杆作用将力传递到轮子上。
那么怎么控制车速呢?达·芬奇也想到了。他在车身上安装了一个圆盘装置,圆盘表面设置了很多方形的木块,和每个轮子连接的铁杆的另一端与圆盘相接,这就是用于控制车速的装置。圆盘上放置的木块数量越多,与铁杆之间的摩擦就会越大,阻力也越大,轮子的运转速度越慢,行驶的距离越长。
当然,达·芬奇也想到了刹车装置。位于齿轮之间有一个木块,拉动绳索将木块卡在齿轮之间,车就可以停止。不过,这辆汽车不能载人,因为仅靠弹簧的动力根本无法行驶很长的距离。
同时,达·芬奇还将弹簧巧妙地运用在了钟表设计上。后来大型钟表采用的原理,就是出自达·芬奇的设想。只是在这个设想中,弹簧的弹力被物体的重力所代替,物体向下的重力通过众多齿轮咬合作用被均匀传递,钟表便得以保持匀速运动。
此外,乐器、闹钟、自行车、照相机、温度计、烤肉机、纺织机、起重机、挖掘机……达·芬奇曾有过无数的发明设计,而这些发明设计在当时如果发表足足可以让我们的世界科学文明进程提前100年。
11、对机械世界痴迷不已
水下呼吸装置、拉动装置、发条传动装置、滚珠装置、反向螺旋、差动螺旋、风速计和陀螺仪……达·芬奇将他无数的奇思妙想呈现在世人面前。故事的开头不得不说起达·芬奇初到佛罗伦萨学画的经历。事实上,这段经历开启了艺术家达·芬奇的大门,也开启了科学家达·芬奇的大门。
1460年达·芬奇随父亲来到佛罗伦萨,开始了他的学徒生涯,同时开始学画。学画的达·芬奇参与安装佛罗伦萨圣母玛丽亚大教堂穹顶灯塔上的巨型铜球,由此接触并感受到了各式各样机械系统的神奇。
佛罗伦萨圣母玛丽亚大教堂是文艺复兴建筑的开端。达·芬奇在安装穹顶灯塔上的巨型铜球时,亲眼目睹了三速提升机等机械装置的效率,深感其中的神奇。
由此,布鲁内莱斯基的机械系统设计理念对达·芬奇产生了很大影响。当时一批锡耶纳工程师对达·芬奇的科学世界也产生了重要影响。锡耶纳的工程师们设计了一种外形像船的河道淤泥挖掘机,用来清除浅水口的沙砾和淤泥,还有一种能够提高装载量又加快行驶速度的桨叶船。这些锡耶纳工程师的发明,让达·芬奇对机械的魔力产生了巨大的兴趣。
从此,达·芬奇对机械世界痴迷不已。
艺术巨匠
说到艺术创作,在文艺复兴时期当数达·芬奇、米开朗基罗和拉斐尔的成就最高。他们的艺术成就达到了西方造型艺术继古希腊之后的第二次高峰,仅绘画而言,则达到了欧洲的第一次高峰。其中尤以达·芬奇最为突出,恩格斯称他是巨人中的巨人。在艺术创作方面,达·芬奇解决了造型艺术三个领域——建筑、雕刻、绘画中的重大问题:
1、解决了纪念性中央圆屋顶建筑物设计和理想城市的规划问题;
2、解决了15世纪以来雕刻家深感棘手的骑马纪念碑雕像的问题;
3、解决了当时绘画中两个重要领域——纪念性壁画和祭坛画的问题。
达·芬奇的艺术作品不仅能像镜子似的反映事物,而且还以思考指导创作,从自然界中观察和选择美的部分加以表现。壁画《最后的晚餐》《安吉里之战》和肖像画《蒙娜丽莎》是他一生的三大杰作。这三幅作品是达·芬奇为世界艺术宝库留下的珍品中的珍品,是欧洲艺术的拱顶之石。
《蒙娜丽莎》的绘制前后历时四年。据说模特是一个佛罗伦萨女人,刚刚丧婴,为解除她的痛苦并露出自然的微笑,列昂纳多便请人来为她奏乐。她的微笑是人们津津乐道的话题,有时似乎严肃有时又很温柔,有时略含忧伤有时又显讥讽。蒙娜丽莎的右手更被称为“美术史上最美的一只手”。
《最后的晚餐》绘制在米兰格雷契修道院饭厅的墙壁上。达·芬奇一改前人绘制“最后晚餐”围桌而座的布局,让所有人物坐成一排面向观众,而耶稣基督坐在最中间。
溘然长逝
达·芬奇晚年被法兰西国王弗朗索瓦一世邀入法国,弗朗索瓦一世给予了他至高的接待,将其安置于昂布瓦斯城堡中,并时不时地去请教。1512年5月2日,年事已高的达·芬奇因病逝世了,据说他是在赶来的弗朗索瓦一世怀中咽下了最后一口气。
⑴一天的开始:人工智能管家叫醒
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⑷参观医院:智能对生命的关怀,智能医疗系统帮助医生分析诊断和高效治疗
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⑴横空出世:19世纪四五十年代,数学家和计算机工程师开始探讨用机器模拟智能的可能。
①1950年艾伦▪图灵在他的论文《计算机器与智能》中提出了著名的图灵测试。图灵测试:测试员用文字在密室里与分别一台机器和一个人自由对话。如果测试员无法分辨与之对话的两个实体谁是人谁是机器,则参与的对话的机器就被认为通过测试。
②1951年马文’闵斯基建立了世界上第一个神经网络机器SNARC第一次模拟了神经信号的传递为人工智能奠定了深远的基础。由于闵斯基在人工智能领域的一系列奠基性的贡献,1969年获得图灵奖。
③1955年艾伦‘纽厄尔、赫伯特’西蒙和克里夫‘肖建立了名为“逻辑理论家”的计算机程序来模拟人类解决问题的能力。开创了一种日后被广泛应用的方法:搜索推理
④1956年闵斯基、约翰‘麦卡锡、克劳德’香农和纳撒尼尔‘罗切斯特在美国的达特茅斯学院组织了一次讨论会提出了:
学习和智能的每一个方面都能被精确的描述,使得人们可以制造一台机器来模拟它。
从此,人工智能作为一门学科正式诞生。
⑵第一次浪潮(1956-1974):伟大的首航
①1963年美国高等研究计划局投入两百万美元给麻省理工学院开启人工智能项目,培养了一大批计算机科学和人工智能人才。这个项目也就是现在马上理工学院计算机科学与人工智能实验室(MIT CASLL)的前身。
②麻省理工学院的约瑟夫‘维森鲍姆教授在1964年到1966年间建立了世界上第一个自然语言对话程序ELIZA。
③日本早稻田大学在1967-1972年间发明了世界上第一个人形机器人,可以对话,视觉系统引导走动和抓取物体。
⑶第二次浪潮(1980-1987):专家系统的兴衰
由于专家系统和人工神经网络技术的新进展,人工智能的浪潮再度兴起。
⑷第三次浪潮(2011年至今):厚积薄发,再造辉煌
①一大批新的数学模型和算法的发展,新算法在具体场景的成功应用,人工智能再度兴起。
②2012年多伦多大学开发的一个多层神经网络Alex Net。
③2016年谷歌通过深度学习训练的AlphaGo程序以4:1战胜了围棋冠军李世石。
④2017年改进后的AlphaGo战胜了世界排名第一的中国棋手柯洁。
安防、医疗、智能客服、自动驾驶、工业制造
⑴什么是人工智能? 人工智能是通过机器来模拟人类认知能力的技术。
⑵在数据中学习:通过已知的数据学习,把学到的规则应用到新数据上做出预测或判断
⑶在行动中学习:强化学习生成模型获得策略去指导行动
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