２６６论述 ２０１７年３月下 试论中国智能机器人的发展优势以及劣势 平措群培（宁波市海警学院３８队） 【摘要】本文通过对智能机器人产生以及发展背景的介绍以及对当下机器人技术发展趋势的预测，结合我国耳前智能机器人的发展现状分 析出目前智能机器人在我国的发展所面临的优势以及劣势。 【关键词】智能机器人；发展；优势以及劣势 【中图分类号】ＴＰ２４２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１７）０６—０２６６—０２ １智能机器人发展现状 机器人的产生源于工业时代人们对于技术的推求 机器 种操作机，可以用来对材料的加工，搬运．以及对于机器、工 具的组装 但是机器人与传统操作机都需要人的参与完成任 一扩展到了人类生活的各个方面 人类对于智能机器人所能带 来的更加便利的生活方式产生了巨大的期待。然而，目前来 环境或者各种变量已经被人所发觉并设置了相应应变程序的 人并不具备自然人的属性，而是一种形象化的称谓。本质上是 说，智能机器人研究水平还处于非常低下的阶段，对于特定的 不特定环境中可以发挥相当的作用．并在一定程度上代替了 人类的直接参与。但是现实环境中存在着各种不可预测的变 化．这就使得智能机器人在这种不可预测的环境中无法做出 务，但又有着明显的不同，机器人是一种可编程的和多功能， 模拟人的机器系统，并且可以根据当前执行任务额不同．二改 变行为方式。而智能机器人更进一步，通过对人的感知能力， 相应的感知并无法对任务环境施压 所以目前智能机器人的 发展方向主要集中于赋予智能机器人“思维”，即提升智能机 思维能力的模拟。使其可以更好的在各个领域发挥作用．比如 器人的自主性。使其对于人亲自操作以及特定程序的依赖可 某些对人有害的环境中的工作．智能机器人的应用就有这无 可替代的作用。智能机器人之所以称之为智能．首先要具备的 以进一步的减少。从对于智能机器人的展望来看．智能机器人 可以在人只要说出任务目标而不进行更多的操作步骤的情况 是对环境的感知能力．其次是拥有对环境施压的能力。使周围 下。自动的、准确的完成该任务 环境的变化更有利于任务的完成。最重要的一点事智能机器 人可以把以上的俩种能力联系起来。感知环境，并根据任务目 ２中国智能机器人发展的优势 标去施压周边环境．并最终促使任务的完成。 第三次科技使得智能机器人技术研究以及应用已经 ２．１中国智能机器人发展机遇 随着中国经济的高速发展．中国已经成为世界工厂的背 行分类，会有两个大问题存在：①计算机很密集，不利与收集 大规模的数据；②有未知不能预测的问题存在，主要为非参数 于鲁棒的置信区间的拟合模式。于是就有了在线学习的算法 模式，解决了按顺序提供输入数据的处理问题。该方法计算速 度更快，有很好的泛化能力，应用支持数量的个数变得更少 其结果也不相同。评价函数可以采用距离，相关性等多个指 标，用来准则度量的某一个特征与类别特征之间的相关性。在 特征选择过程中不需要互信息参数的设置．并且对其中 的一个取值没有影响，仅仅只是利用特征的分布来进行特征 的有效选择，该方法能够有效的避免了在特征选择过程中，噪 音所带来的不好影响。在处理分类状况下，计算互信息有利于 了。面对大规模的分类问题，以共轭梯度的最小二乘支持向量 算法与增量核主成分分析为基础．需求出适用于大数据的分 减少分类器带来的分类误差．当互信息最大值时．表示上下边 类算法和特征提取。这种算法不仅内存需求量少．还无需大量 界的分类误差可以取到最小值。这种算法优点很多，在大数据 的储存空间，很好的解决了大规模数据分类的问题。 处理的平台得到了广泛的应用 决策树分类：传统的决策树处理大数据存在着内存过大 ４结束语 的问题，所以就有了应对这样问题的方法，利用在大规模数据 里构造决策树的思路，解决算法中的条件，而且计算速度 比原来快了很多。还可以应用增量优化的快速决策树算法．该 算法具有实时的挖掘能力，能够处理带有噪音的大数据．还有 较高的预测精度。 总结上述内容．传统的机器学习算法以及传统机器学习 的分类方法已不再适合处理大数据 算法。在未来发展的道路上，大数据还会是人类发展的动向． 率不高等问题。解决这些问题可采用ＥＬＭ方法．这方法随机 赋值神经网络的输入权值和偏差项．就可以进一步的计算出网 参考文献 络的输出权值，于传统的相比该算法的训练速度显著提高了。 ［１】严霄凤，张德馨．大数据研究ｆＪ１．计算机技术与发展，２０１３，２３（４）： 应用领域的分类：在一些很多应用领域方面．也有对大数 １６８～１７２． 据的分类算法进行研究。例如计算机辅助诊断领域．医学专家 【２］Ｓｔｏｅｓｓ Ｊ，Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ Ｕ，Ｕｈｉｌｇ Ｖ，Ｋｅｈｎｅ Ｊ，Ａｐｐａｖｏｏ Ｊ，Ｗａｔｅｒｌａｎｇ Ａ．Ａ 通过应用杌器学习获得诊断先验知识，但样本却不易获取 于 ｌｊｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｖｉｒｔｕａｌ ｍａｅｈｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒ ｆｏｒ Ｂｌｕｅ Ｇｅｎｅ／Ｐ．Ｉｎｔ．Ｉ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｉ ｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｎｐｕｔｉｎｇ． 是就利用半监督的学习法，估算样本的诊断的自信度。就能较 Ｐｅｒ３］李伟，赵春宇．油田勘探开发“大数据”管理及应用【Ｊ１．信息技术， 易得出先验知识。这种方法在基准数据集上能够得到较好结 ［神经网络与极端学习机：传统的神经网络采取的是梯度 下降算法调节权值参数，存在着泛化性能差、计算速度慢、效 大数据具有变化性、高噪声、数据漂移、关系复杂等特性． 不利于大数据的有效处理．所以需要在探讨和研究机器学习 算法于理论、寻求适合大数据分布式处理的挖掘算法以及分 布式并行化模式、设计复杂度低并行性高的分布式机器学习 果在基准数据集上。 ２０１３（４）：１９６～１９８． ３大数据的特征选择算法 不同的评价函数决定的不同度量标准的特征选择方法． 收稿日期：２０１７—３—３ ２０１７年３月下 论述２６７ 景下．中国工业机器人的销售量已经连续多年保持了２５％的 的现实的课题。以目前的结构分布来说，中国制造仍然处于了 增长率 这就为智能机器人的引进和发展奠定了强大的经济 初级水平．自动化设备，尤其是高等的精密的自动化设备仍然 基础：随着智能技术的推广．以及对于国外智能机器人的应用 不得不从外国进口．这成为制约我国工业自动化的一个瓶颈， 所带来的巨大优势的关注．国人对于智能机器人技术认识达 自动化核心设备的国产化率低，是目前我国面智能机器人发 到了一定的深度和高度。机器人产业作为当今最为高端的制 展的关键问题 一旦这个问题得到了的解决，那么对于我 作业．已经成为推进中国制造走向全球市场的核心动力。 国智能机器人的发展能够起到了扫清主要障碍的作用，尤其 当前，我国的工业化已经基本完成。工业的自动化也获得 是在成本控制上．可以降低智能机器人成本的１／５．如此一来， 了飞速的发展，到２０１２年止．我国的工业自动化的规模已经 国内企业研发销售智机器人在成本上天就会面临着巨大的优 接近了千亿级别。伴随着市场经济的逐渐完善和高速发展，我 势。但是，突破这个壁垒谈何容易，还需要一代又一代的技术 国的工业制作业也有了向智能化方向发展的需求．在此过程 人员不断地研发试验。才有希望彻底解决自动化设备国产化 中，工业机器人的需求达到了几何上升的速度，并且句国际机 的问题。 器人联合会的相关数据表明在２０世纪初的１５年里，中国工 ３．２中国智能机器人发展的不足 业机器人的年销售率已经超过了全球平均销售率１４个百分 （１）关键零部件依赖进口．受制于国外。比如机械、电气部 点，到了了惊人的２５个百分点。２１１２年最后一个季度．机器 分的同步带、带轮和运动控制部分的关键芯片、传感器等都是 人市场上中国紧随日本成为了全球第二大机器人市场并一举 依赖国外的，国内的质量不能保证。 超越了韩国。的支持是我国智能机器人发展的一个最主 （２）机械工业基础薄弱，硬件、设备，人才和操作工储备， 要的助力，随着国家对于振兴高端制造列入国家发展大计的 管理水平等各方面都很弱。． 轨道，我国的智能机器人产业正迎来了战略性的发展契机。 除了以上两点外．我国机器人行业的劣势还有下面两点。 ２．２中国智能机器人发展特色 低端技术水平有待改善。机器人制造包括整机制造、控制 我国的智能机器人发展一个重要的特色就是部门的 系统、伺服电机及驱动器以及减速器等方面．控制系统及减速 主导．主导的手段主要是财政支持。其次是主导成立了一 器的核心技术仍由国外企业掌握．国内企业只能发挥“组装” 些列的机器人产业相关组织，其中包括在北京成立的中国机 优势，将已接近成品的各部分模块组合到一起。并且许多零部 器人产业联盟和在杭州成立的杭州机器人产业联盟等等，各 件的缺失使得国内企业在拓展产业链条方面颇受挚肘．而高 个层级的新闻媒体。报刊杂志也对智能机器人的相关知识．应 昂的进口费用也极易威胁企业的生存状况。 用以及前景做了大量的报道和宣传 产业链条亟待充实与规范。与其他高端装备制造领域的 我国目前处于特殊的国际国内环境中．也使得机器人的 情况不同。机器人制造主要集中在民营范围．产能规模自然不 需求应用发展达到了一个飞速的境地。首先是国内工业机器 能比拟航空航天等产业．研发成果也无法在有利平台得到展 人的需求速度的急速飙升．促进了智能化的发展需求．机器小 现。可想而知，国资不足是国产制造的最大劣势．而缺乏国企 部分代替人力到机器进一步的代替人力的发展趋势，使得现 的规模管理导致产业链条过于松散，从而无法集群式发展。而 代工业对于机器的智能化提出了更高的要求。事实上，一方 主流的工业机器人领域．配套产业及设备的集群效应才是机 面。基于国际金融危机余渡尚存．国内“用工荒”又频频出现的 器人制造的关键。只有具备完善的产业链条．盈利空间才能得 市场大背景．人力成本不断攀升，外部市场给予企业的压力迫 到提升 使越来越多的企业用工业机器人取代人工作业，从而降低生 产成本；另一方面，随着各部门“十二五”规划的陆续出台，工 参考文献 业转型升级赫然位于工信部“十二五”规划之首．高端装备制 『１］董砚秋．智能机器人概述『Ｊ］＿网络与信息，２００７，０７：６８～６９． 造业成为未来５年内中国市场重点发展行业已成为业内人士 【２］机器人发展简吏明．世界科学，２００７，０３． 共识。在的给力支持下，智能制造行业必然将迎来前所未 『３】张钹．智能机器人的现状及发展『Ｊ１．科学导报，１９９２，０６：４２～４６． 有的市场机遇。不可否认的是，相较于１Ｏ年前中国机器人装 【４】孟庆春，齐勇，张淑军，杜春侠，殷波，高云．智能机器人及其发展 机数量。短短ｌ０年间，机器人的市场需求已实现了爆炸性的 ［Ｊ】．中国海洋大学学报，２００４，０９：８３１￣８３８． 增长．不可谓不令人震惊欣喜。 【５］朱力．目前各国机器人发展情况叨．Ｃｈｉｎａ ｙｏｕｔｈ ｓ＆ｔ；２００３，ｌｌ：３８— ３中国智能机器人发展劣势 ３９． 【６】恽为民．中国机器人发展之我见ｆＪ］．读者之声，１９９５，０２，３０． ３．１中国智能机器人发展面临的挑战 ｆ７】贾玉赞．浅议智能机器人发展及应用ｍ太原科技，２００３，０３． 中国工业目前的发展还处于一种较为低级的阶段．对于 工业转型的要求特别强烈。但到目前为止．这种需求还是一种 收稿日期：２０１７—３—１１ 被动的需求。是在同世界发达国家的竞争并长期处于劣势的 一种被迫转型。诚然．行业内自身也有一定意义上的转型需 求。但并非当今我国所处的环境下的主要的需求原因。企业内 部技术的升级以及产业结构的调整是一个贯彻始终的重要问 题。根据世界机器人协会的粗略统计，我国虽然在机器人购买 增长速度上处于领先地位．但是在机器人拥有的绝对量上．中 国仍然处于比较低的水平。仅仅为日本拥有量的２Ｏ％，是美国 的３３％左右，在每一万名员工使用的机器人数量的上看，中国 所占用的比例更少，仅仅为日本的１／３４，是韩国的１／３５，等过 的１，２６。 中国的自动化进程发展较晚．西方发达国家已经基本完 成工业自动化．但是在我国．工业的自动化仍然是一个比较新
