人工智能在智能机器人系统中的应用

2018-03-21刘丽娜

数字通信世界 2018年11期

关键词：计算机程序机器人人工智能

刘丽娜

（哈尔滨远东理工学院，哈尔滨 150025）

1 引言

随着人工智能技术与机器人技术的飞速发展，智能机器人成为了人们的重要研究领域，众多研究人员都在为机器人系统如何更好地成为人类的辅助工具而努力。因此，适时进行人工智能机器人系统研究具有一定的现实意义。

2 人工智能及机器人的概念

所谓人工智能，是指利用计算机技术，通过编制计算机程序，对人类的智慧进行模拟，实现原来只有人才能完成的复杂任务。人工智能不仅模拟了人类的智慧，还能延伸，甚至拓展人类智慧，例如围棋程序AlphaGo先后战胜了李世石和柯洁，充分体现了人工智能技术的强大。

所谓机器人，是指一种利用程序控制的机电设备，一般通过模拟人类的一项或多项功能来完成简单的具有可重复特点的任务。如果人们想利用机器人完成较复杂的任务，就需要借助人工智能技术来提高机器人的智能化水平，例如机器学习、智能识别和判断决策等。

3 人工智能技术的优势

3.1 更智能的模式识别

人工智能能够使模式识别更智能，能够充分利用计算机技术模拟人类的感官，使得数据采集、特征提取和智能识别等过程更加智能化，更准确的对文字、图形和声音等进行模式识别。

3.2 更聪明的机器视觉

人工智能不仅能够使模式识别更智能，还能够使基于模式识别技术的机器视觉变得更聪明，不仅能够有效地模拟人的基本视觉能力，还能聪明地模仿人类的理解能力，对周围的空间、景物和障碍进行智能的识别。

3.3 更高效的机器学习

人工智能赋予了计算机更高效的学习能力，使得计算机程序能够利用神经网络等技术进行自主学习和对自身功能的调整，从而适应环境的变化，弥补系统最初的设计缺陷，提高系统的运行效率。

3.4 更复杂的问题求解

人工智能赋予了计算机能够处理更复杂问题的能力，提高了计算机处理复杂问题的效率。首先，人工智能使得计算机程序能够通过机器学习建立策略网络，使其具备判断和推理的能力。然后，通过大量的数据训练，使得计算机程序通过人工干预修改参数优化前边建立的策略网络，直到该计算机程序具备了较好地处理特定复杂问题的能力。最后，通过更多的数据进行学习训练，使得计算机程序在无人干预的情况下自动修改参数优化策略网络，更好地处理特定的复杂问题。

4 人工智能在机器人系统中的应用策略

4.1 利用人工智能强化语音识别能力

目前，机器人系统对无杂音的语音识别处理较好，但对有杂音的语音不能进行有效地识别，尤其是多人同时发出不同命令的情况下，机器人系统很难进行有效地识别，通常识别失败。因此，本文提出多利用人工智能技术对听觉传感器采集的数据进行分析和过滤，分析过滤周围环境的噪声，强化机器人的语音识别能力。另外，对于多人同时发出语音命令的情况下，首先通过人工智能技术区分不同的说话人，然后查询自身数据库中事先存储的主人优先级，最后执行主人优先级高的命令。

4.2 利用人工智能模拟人类的理解能力

目前，机器人系统能够模拟人类的基本视觉能力，但对人类的理解能力还不能进行有效地模拟，尤其在光照不稳、雷电、下雨和下雪的环境下，机器人系统很难进行有效地视觉模拟和理解，通常出现理解错误。因此，本文提出以下几点策略：第一，利用人工智能技术对视觉传感器采集的数据进行分析和过滤，分析过滤由于光线闪烁造成影响，提高机器人系统的视觉模拟和理解能力。第二，利用人工智能技术配合雷达技术提高机器人系统在雷电和雨雪天气下的机器视觉处理能力。第三，利用人工智能技术，通过智能图像处理算法去除雨雪天气对机器人系统的视觉模拟和理解功能的影响。

4.3 利用人工智能提高机器人系统的自主学习能力

不具备自主学习能力的机器人系统只能完成功能单一的简的任务，当环境发生变化时很难及时自动改变功能来适应环境，因此本文提出利用人工智能技术强化机器人系统的学习能力，增强其信息处理能力，使其具备自主学习能力。当环境发生变化是，机器人系统能够及时对自身功能进行调整，从而适应环境的变化，弥补最初功能设计的不足，提高机器人的运行效率。

4.4 利用人工智能优化路径规划能力

利用人工智能技术可以增强机器人系统对复杂问题的处理能力，提高机器人目标定位和路径规划的能力。首先，人工智能技术能够使得机器人系统更准确地识别目标，从而更精确地进行目标定位。其次，人工智能技术能够使得机器人系统更明确地确定自身在环境中的位置，从而能够更好地进行目标识别与跟踪。然后，人工智能技术能够使得机器人系统更充分地了解周围的环境，从而更好地躲避障碍和危险。最后，利用人工智能技术进行最短路径和最佳用时等情况的分析，智能快速地进行路径规划。