3.智力水平决定智能机器人的发展代别

高智能是人类进化的方向，同时也是现代智能机器人发展的方向。科学家们一直致力于智能思维的探究，试图通过一种全新的算法来改变机器人的机械思维，让智能机器人像人类那样独立思考，具有喜怒哀乐。如今，随着机器人技术的不断成熟，智能机器人的形式也越来越多样，根据机器人智能程度的不同，科学家们把智能机器人分成了许多种类，而这些种类也从侧面反映了智能机器人的发展方向。

（1）工业机器人

工业机器人是智能机器人的起点，这类机器人比较“死板”，没有任何自主意识和判断过程，只是根据人们的规定，按照程序命令，按步骤完成工作。无论在特殊环境下，还是在普通环境下，这类机器人都不能根据外界环境的变化来调整自身的动作，它们更多的是体现自身的机械性能。只要人不改变程序，机器人就不会改变程序，更不会在行为动作上有所改变。所以，这样的机器人还不能称作智能机器人，但它却是智能机器人的基础。

（2）初级智能机器人

与工业机器人不同，初级智能机器人已经拥有一些与人相似的特性。比如，它可以感知和识别物体，也可以对一件事情进行推理和判断。最重要的是，当外界环境发生变化时，它能根据所获得的外界数据以及自身的实际情况，在一定程度上自行修改计算机程序。换而言之，这类智能机器人可以根据外界环境变化，进行自我调整，从而应对突发状况。然而，这类机器人尚未达到拥有自我规划能力的程度。对于这种初级智能机器人，科学家们对它的研究已经日渐成熟，因此，它的实用水平也越来越高。

（3）高级智能机器人

高级智能机器人一直是科学界所努力的方向。与初级智能机器人相比，高级智能机器人拥有更高的智力，这种更高的智力体现在它们的感觉更敏锐，它们的识别更准确，它们的推理更深入，它们的判断更正确。当外部环境发生变化时，高级智能机器人会根据所获得的外部信息，自动进行程序修改，从而应对不同的情况。高级智能机器人是初级智能机器人的强化版，但它们之间也有本质上的不同，比如初级智能机器人修改程序的原则是本身就有的，或者说是由机器人创造者通过机器人内部结构或原始程序规定的，但高级智能机器人则不然。因为高级智能机器人修改程序的原则是由机器人本身控制的，高级机器人根据从书上或从别人的话语中学习到的知识，或者根据相关经历总结出的经验来获取程序修改的原则。从这一点可以看出，高级智能机器人比初级智能机器人拥有更高的自主性，因此它也更智能。从本质上来说，初级智能机器人还是要依靠人为因素来执行工作和任务。而高级智能机器人已经拥有自动规划的能力，它会拥有和人相似的自主性。比如，累的时候，它们就会自动休眠为自己充电；在工作中遇到危险时，它们就会主动停下来；它们还会根据时间和天气来安排自己的工作等。因为这种特性，人们又将高级智能机器人称为“高级自律机器人”。

目前，人工智能在机器人上的应用已经取得了较大的成果，但很多控制论专家却认为，智能机器人还没有达到人工智能的极限水平。造成这一问题的原因有很多，一方面由于计算机技术水平有限，计算机的运算速度无法达到智能思维的速度；另一方面，感觉传感器的种类太少，一些特殊的感觉无法被捕捉。此外，人们缺少机器人智能程序的设计思想，因此，还没有程序可以使机器人的行为更加智能。这是因为，人类至今还没有破译自身的思维过程，哪怕是最简单的思维过程。人类对自身智能的认识十分有限，更不可能掌握思维的规律，去提升智能机器人思维的速度。所以，要想使机器人更加智能，人类首先要彻底弄明白自己的思维规律。

人类研究智能机器人的方向是使智能机器人在各种特殊的环境中都可以生活。针对这一目标，人类加强了对认识以及自我认识的研究，研究的成果有等级自适应系统学说等。在设计智能机器人时，要首先了解人类大脑如何控制身体，这也是该种设计的理论基础。从机械角度来说，人类身体的自由度高达200多个。当我们跳舞、唱歌、行走、游泳时，大脑每时每刻都要发号施令和处理信息吗？实际上，这个问题的答案是否定的，大脑并不会参与到人类运动的所有环节中，有些简单的动作还不需要用到大脑。大脑不会监督我们所有的运动部位，因为有些部位关系到的机制水平太低，远远达不到大脑管理的要求。例如，如果一个人用手去触摸火焰，他的手会迅速缩回来，在这个过程中，“把手缩回来”这个指令并不是大脑所发出的，因为在大脑意识到疼痛时，指令就已经被发出。

大脑的聪明之处在于它不会参与到所有的控制过程中，它只会合理高效地控制自主的意识过程。学习能力是大脑必备的能力之一，同时，它也是组织控制的主要原则。学习能力是一种对未知环境和变化的适应能力，它既是人类机体所固有的，也是机体的器官和功能所固有的，当一种问题要多次进行解决时，这种适应能力是不可替代的。因此，适应能力对人类乃至整个生物界都是极其重要的。而控制机器人就需要这种适应能力，要使智能机器人获得更高的智力，就要让机器人的组织机制模仿人的运动能力、学习能力以及适应能力。一般来说，建立机器人控制的等级需要从三个功能上进行合理分配，这种分配发生在智能机器人各个等级水平和子系统之间。第一是知觉功能分配，这种分配是机器人智能化的基础；第二是信息处理功能分配，这种分配是机器人智能化的关键；第三是控制功能分配，这种分配是机器人智能化的重点。

高级智能机器人具有大规模处理能力，这些能力要求机器人在处理和控制信息时坚持完全统一的算法，但这种算法往往是低效的。对于这种问题，科学家们创造出了等级自适应结构，该结构的好处在于可以极大地提高智能机器人的控制质量，使机器人能够做出高速的运动，从而提高自身的行动效率。另外，等级自适应结构还可以极大地降低不定性水平，使智能机器人的性能更加稳定。

高级智能机器人既需要充分发挥各个等级的作用，又需要发挥各个子系统的作用，因此，在这个过程中，就需要让智能机器人在核心上处理的信息尽量少。当机器人的核心算法能够各司其职，各尽其责，那么它本身的不定性就会大大降低，从而更加出色地完成任务。

总而言之，高智能是未来机器人的重要特征，也是科学家正在为之努力的方向。人们根据智力水平为机器人制定了不同的代别，从低到高依次为工业机器人、初级智能机器人、高级智能机器人。目前，人类的研究水平还只停留在初级智能机器人阶段，不过未来，人类会从生物思维控制的方法着手，利用各种先进的技术手段，最终实现机器人的高级智能化。