人工智能与机器人的区别有哪些？

随着科技创新成为时代主旋律，相信诸如“自动驾驶取代司机”、“50%以上的工作岗位将会被AI取代”以及“机器人大规模列装，无人工厂成真”之类的新闻标题早已充斥着各位的手机屏幕。

但这种技术名词的滥用往往会在不经意间使大众混淆“机器人”与“人工智能”（AI）两个概念。

机器人技术是AI的一部分吗？AI是机器人技术的一部分吗？这两个名词的区别是什么？通过今天的这篇文章，我们来解答这些问题。

人工智能是什么？

首先要说明的是，机器人和人工智能完全不是一回事，二者的目的非常不同。甚至可以说，这两个领域几乎是完全各自独立的。

人工智能（AI）是计算机科学的一个分支，它涉及开发计算机程序来完成原本需要人类智慧的任务。AI算法可以解决学习、感知、解决问题、语言理解和/或逻辑推理。

人工智能有两大类：通用人工智能（General AI，AGI）和狭义人工智能（Narrow AI）,有时还会从通用人工智能中分化出远超人类的超人工智能（Super AI）。

广义人工智能指的是与人类智力相当或更高的整体系统，它可以完成各种任务，从下棋到在商店里招呼顾客，再到创作艺术品。除了马斯克这样的乐观主义者外，大多数专家认为，我们距离看到可以超越人类的AI还有几十年的时间。

当下，实现通用人工智能最根本的障碍是，人类首选需要了解所谓的“智能”是如何运作的，然而这是一个巨大的难题，亟待脑科学方面的突破。

但人类在狭义人工智能领域已经取得了相当大的进展。在现代世界中，狭义人工智能（或弱人工智能）被用于许多方面，这些系统可以在严格的参数内执行离散的任务，例如：

不难发现，这些任务可以归纳为三类智能：感知、推理和沟通，而且大多数AI程序与大众想象中的“机器人控制”并无关系。

以苹果的Siri语音助手为例，首先，它使用语音识别算法来捕捉人们的问话（“感知”），然后使用自然语言处理来理解这串词的含义并确定一个答案（“推理”），最后使用自然语言生成这个答案并将其转达给用户（“沟通”）。

机器人是什么？

说罢人工智能，再来谈谈机器人（Robotics）。机器人学包括设计、制造和编程能够与物理世界互动的物理机器人。机器人技术中只有一小部分涉及人工智能。

通常，构成机器人有三个重要因素：机器人通过传感器和执行器与物理世界进行互动；机器人是可以编程的；机器人通常是自主或半自主的。

因此，虽然拖拉机、建筑挖掘机和缝纫机有运动部件，可以完成人工任务，但它们需要人类长期（如果不是连续）监督，所以不属于机器人。

相比之下，仓库里的拣货和包装机器，以及升降和搬运病人的“护理机器人”，都是在部分自主的情况下完成任务的，因此它们会被归为机器人。

2000年代初，也是自动驾驶汽车从实验室测试走向道路试验的时期。特别具有象征意义的是2004年DARPA的挑战赛，这是同类奖项中的第一个。任何人只要能够让自动驾驶汽车跑完230公里的赛道，就可以获得100万美元的奖金。

虽然这些机器人的功能、大小和环境各不相同，但它们都有一个共同的特点：可移动性。20世纪的关节型机器人往往只能固定在一个地方，但21世纪的机器人已经动了起来。

其中一个驱动因素是人工智能和机器人技术的共生，复杂的软件让物理机器有能力处理无法预料的环境和事件。例如，强化学习意味着机器人现在可以模仿和学习人类。此外，将数据存储在云端意味着机器人可以与网络中的其他机器人学习和共享经验。

另一方面，机器人技术的进步也得益于硬件的创新。传感器的改进使机器人具备了在非结构化环境中导航所需的视觉感知能力。与这些传感器能力相匹配的是丰富且不断增长的物理世界数据库，包括新的3D图像数据集，如谷歌或百度的3D街景地图。

最后，材料科学也在飞速发展。硅胶和蜘蛛丝等更好的材料使机器人外观看起来更锐利，而由压电晶体管制成的“机械毛发”则像人的皮肤一样敏感。此外，液压泵也有改进，不仅摩擦力极小，而且可以实现卓越的控制水平。

综合以上的因素，结果是机器人不再局限于工厂，而是可以在医院病房、商店楼层和城市街道等各种环境中漫游。

更可喜的是，即使在工厂里，机器人也在不断进化。最新的机器被称为“协作机器人”（co-bots），其设计目的是与人类工人协同工作，例如从料箱中拣出零件，从生产线上取出不良品，并完成简单的工作，如拧螺丝、涂胶和焊接。

另外，它们也非常容易重新编程，因此对小批量生产的企业很有吸引力，并且它们还具有扭矩传感器，可以在人类接触的情况下保持不动。麻省理工学院与宝马公司合作进行的研究发现，机器人与人类协作比人类单独工作的工作效率高85%。

纵观机器人技术的发展，可以看出现在的物理机器人主要有五种类型：

关节型机器人（Mobile robots）：固定式机器人，其手臂至少有三个旋转关节，这种机器人通常出现在工业环境中。协作机器人是关节型机器人的最新迭代。

移动机器人（Mobile robots）：轮式或履带式机器人，可以将货物和人员从一个目的地运送到另一个目的地。自动驾驶汽车是移动机器人能力的巅峰。

人形机器人（Humanoid robots）：与人类生理上相似并试图模仿人类能力的机器人。软银声称其Pepper机器人是第一个能够识别人类情绪并相应调整其行为的机器人。

假肢机器人（Prosthetic robots）：可以穿戴或操作的机器人，让人们获得更大的力量，包括残疾人或从事危险工作的工人。大众更熟悉的名词是“外骨骼”。

蛇形机器人（Serpentine robots）：由多个部分和关节组成的蛇形机器人，可以极其灵活地移动。由于蛇形机器人能够穿越困难的地形和在狭窄的空间中移动，因此在工业检测和搜救任务中得到了应用。

人工智能机器人：机器人和AI的桥梁

从以上的描述可以了解，大多数机器人都不是“智能”的。即使AI被用于控制机器人，AI算法也只是更大的机器人系统的一部分，该系统还包括传感器、执行器和非AI程序。

直到现在，所有的工业机器人都只能通过编程来进行一系列重复性的动作，这些动作显然并不需要人工智能。然而，非智能机器人的功能相当有限。

当你想让机器人执行更复杂的任务时，人工智能算法是必要的。

例如，仓储机器人可能会使用路径搜索算法在仓库周围导航；无人机可能会在电池快用完的时候使用自主导航返回家中；自动驾驶汽车可能会结合使用人工智能算法来检测和避免道路上的潜在危险。这些都是人工智能机器人的例子。

如果要问我人工智能和机器人技术这两项技术在未来几年和几十年将如何发展，恐怕很难给出好的答案。深度学习算法可能会走入死胡同，而仿人机器人也可能只是一种幻想。

有观察家已经提出，全球范围内的人工智能泡沫正在膨胀，而机器人的“人工”程度超过了“智能”程度。

但我们可以比较肯定地说，只要算力、数据采集和存储、通用基础设施以及研究投资没有停下来，那么这些技术将继续以这样或那样的方式继续发展。继那之后，我们更应该警惕的是AI、机器人以及二者结合后所产生的社会性影响。