熱映的科幻電影《環(huán)太平洋:雷霆再起》中,機甲戰(zhàn)士英勇奮戰(zhàn),展示出“黑科技”的力量,十分吸引眼球。這部電影中有哪些AI黑科技?現(xiàn)實中的AI技術(shù),離炫酷的科學(xué)幻想還有多遠(yuǎn)?帶著這些問題,科技日報記者采訪了科普作家、中關(guān)村融智特種機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長陳曉東。
神經(jīng)橋聯(lián)結(jié)讓人機“通感”
影片中,多位駕駛員憑借神經(jīng)橋“通感”聯(lián)結(jié),記憶共享,自如操縱龐大的機甲戰(zhàn)士,這種獨特的方式在不久的將來能實現(xiàn)嗎?
據(jù)國外知名科學(xué)網(wǎng)站Science Omega報道,當(dāng)前英國埃塞克斯大學(xué)與美國航空航天局噴氣推進實驗室正進行一項研究,使用一種讀取人類腦電波的界面捕捉兩名駕駛員的腦電波,從而實現(xiàn)僅憑腦電波即可操作宇宙飛船。
問題來了——為什么需要兩名駕駛員而非一名?“這可能是因為如果僅依靠腦電波操作飛船,需駕駛員神經(jīng)保持長時間高度集中狀態(tài),不得有一刻松懈。如果由兩名駕駛員一起操作的話,即使其中一人神志有些恍惚,只要另一人還能集中狀態(tài),就可以防止事故發(fā)生?!标悤詵|說。
盡管目前還無法像電影中一樣實現(xiàn)復(fù)雜的人機連接操作,但如果能夠做到憑借腦電波進行機械操作,是否可以進一步提高腦機協(xié)同,完成期望的機械動作?
據(jù)介紹,東南大學(xué)無線電系教授王志功團隊曾率先在國際上提出,采用植入哺乳動物體內(nèi)、與中斷的中樞神經(jīng)聯(lián)接的微電子裝置,促使中樞神經(jīng)的有源(即具有信號放大和處理的)功能再生,這一裝置被稱為“植入式微電子神經(jīng)橋”。
這樣可以通過“微電子神經(jīng)橋”和無線傳輸系統(tǒng),將人的神經(jīng)系統(tǒng)與處在千里之外的機器人信息系統(tǒng)聯(lián)接,控制異地機器人按本地人神經(jīng)信號完成預(yù)期的高難動作,從而實現(xiàn)特種環(huán)境下的特殊任務(wù)。
陳曉東指出,未來在太空、深海、化學(xué)、高溫、核輻射、戰(zhàn)爭等環(huán)境下的特種機器人,將不會只是單純靠預(yù)先編寫好的程序加上人工智能的控制,按預(yù)先設(shè)定的步驟完成任務(wù),而是可以根據(jù)具體情況,實時執(zhí)行復(fù)雜的動作指令。對于實際生活而言,將來殘疾人也可僅憑腦電波來操控輪椅、機械手臂等。若是霍金還在世,想必會艷羨不已吧。
機器人水下生存有“道”
影片中的怪物大多是從深海中突然冒出,人類機甲戰(zhàn)士不得不在洶涌波濤中與其殊死纏斗。那么,現(xiàn)在機器人深入水下的技術(shù)發(fā)展如何?
“水下機器人是一種技術(shù)密集性高、系統(tǒng)性強的工程,涉及到的專業(yè)學(xué)科主要包括智能控制、水下目標(biāo)探測與識別、水下導(dǎo)航(定位)、通信、能源等五大技術(shù)。目前世界上水下機器人下水深度最深可達(dá)8000米,我國已達(dá)到7062米。主要技術(shù)瓶頸在于密封(涉及材料)、深水通信、抗壓和水下機器人搭載人員生存問題?!标悤詵|說。
有國內(nèi)學(xué)者研究表明:水下機器人由于密封問題而發(fā)生的故障比由電子器件等問題引發(fā)故障的概率要高。陳曉東指出:“密封的關(guān)鍵問題之一是軸的動密封,即軸伸出殼體處的密封。其分為靜密封和動密封兩種,前者相對來說容易解決,后者的問題比較難解決,軸在旋轉(zhuǎn)時,由于軸與機殼間存在間隙,就會產(chǎn)生泄漏,而且介質(zhì)壓力越高、軸的轉(zhuǎn)速越高,越容易產(chǎn)生泄漏?!?/p>
陳曉東介紹,目前水下機器人通信有無線和有線通信控制兩種形式,有纜通信是常規(guī)做法,無纜通信一定要上浮。而纜線控制是目前市面上水下機器人所無法克服的,也是目前水下通信行業(yè)的壁壘。
“在水中,無線電會受到干擾,不像聲音的傳播那樣順暢。特別是在海水中,海水的高度導(dǎo)電性會吸收無線電信號,導(dǎo)致電波衰減嚴(yán)重,因此潛艇通常需浮到水面才能使用無線電。市面上大多數(shù)水下機器人提供的解決方案,是在機身上聯(lián)接纜線來實現(xiàn)信號傳輸。影片中,機甲在深水中執(zhí)行遙控中心的指令,而就現(xiàn)在的通訊技術(shù)而言,這還如同神話一般不可企及?!?陳曉東說。
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