自從20世紀50年代人工智慧研究領域誕生以來：20世紀60年代，機器人在工業環境中的應用迅速發展，開始出現完全由計算機控制的機器人；20世紀70年代，工業創新出現具有視覺、觸覺和肢體控制系統的機器人，以及太空機器人；20世紀80年代，機器人特別是機器人玩具，進入了主流消費市場；20世紀90年代，出現外科手術機器人、火星漫遊機器人和多種機器人寵物；21世紀00年代，出現人形機器人，以及四腿軍用負重機器大狗；21世紀10年代，有許多具有里程碑意義的創新，出現了能自己開門的自主機器人狗，能在障礙物上奔跑和跳躍的複雜擬人機器人，能流利聊天的機器人。在我們的周圍，具有更好的演算法和更強大的處理器的機器人越來越多。
【20世紀50年代】
機器人史上一個重要里程碑式的時刻，發生在20世紀50年代。1950年，艾倫·圖靈在他的著名文章《計算機器和智慧》的開頭，提議考慮 “機器能思考嗎？”的問題。文中，艾倫·圖靈提出了對機器智慧的測試方法——衡量一臺機器的智慧在多大程度上與人類的智慧相同或不可區分——後來被稱為“圖靈測試”。圖靈的工作以及1956年7~8月間約翰·麥卡錫組織的達特茅斯研討會，為人工智慧研究領域創造了一個必要的框架。
1954年，誕生了第一個工業機器人Unimate的專利（由George Devol提出）。Unimate的特點是一個機械臂，能夠運輸壓鑄件並將其焊接到位。這種革命性的裝置將改變製造業的面貌。
【20世紀60年代】
1961年，世界上第一個工業機器人Unimate開始加入通用汽車公司在新澤西州的工廠流水線，在裝配線上與熱壓鑄機合作。Unimate從機器上取下壓鑄件，焊接到汽車的車身。按照儲存在磁鼓上的循序漸進的命令，4000榜磁臂具有足夠的通用性，可以執行各種任務。工業機器人的出現，徹底改變了製造業。
1965年，約翰霍普金斯大學應用物理實驗室研製出Beast機器人（約翰霍普金斯野獸）。Beast沒有使用計算機，其控制電路由幾十個控制模擬電壓的電晶體組成，能透過聲納系統、光電管等裝置，根據環境校正自己的位置。Beast是一個移動機器人，有初步的智慧和獨立生存的能力。當它在實驗室的白色大廳裡漫步時，它會尋找插座。當它找到一個，它會插入和充電。
1966年，Shakey（沙基）機器人是第一個真正可移動和感知的機器人。Shakey有輪子，以笨拙、緩慢、搖搖晃晃著稱。Shakey配備了攝像頭和碰撞感測器，可以在複雜的環境中導航。Shakey被認為是機器人革命的開始，該專案結合了機器人學、計算機視覺和自然語言處理的研究。正因為如此，這是第一個將邏輯推理和物理行為相結合的專案。Shaky是在斯坦福研究所人工智慧中心（現在稱為SRI國際）開發的。
1969年，維克多·舍曼發明了斯坦福臂，這是一種機器人臂，被認為是第一批完全由計算機控制的機器人之一。這是一個巨大的突破。它是六軸關節機器人。雖然主要用於教育目的，但“計算機控制”標誌著工業機器的重大突破。
【20世紀70年代】
1970年，日本早稻田大學建造了第一個擬人機器人Wabot-1。它由肢體控制系統、視覺系統和會話系統組成，可以自行導航和自由移動，它甚至可以測量物體之間的距離。它的手具有觸覺感測器，這意味著它能抓住和運輸物體。它的智力與18個月大的人類相當，標誌著人形機器人技術的重大突破。1980年建成的Wabot-2，人形音樂家機器人，能夠與人交流，讀樂譜，在電子琴上演奏曲調。
1973年，德國庫卡公司釋出了Famulus，這是第一個具有六個機電驅動軸的工業機器人。
1974年，李察•霍恩（Richard Hohn）開發了第一臺由微型計算機驅動的工業計算機——明日工具（即T3）。
1976年，機器人Viking 1 和 Viking 2登陸火星。這兩個機器人都是由放射性同位素熱電發電機提供動力的，該發電機利用衰變鈽釋放的熱量發電。它們是我們今天所知道的火星漫遊者的先驅。
1976年，東京理工學院Shigeo-Hirose軟鉗機器人，可以順應要抓握的物體的形狀，比如一個裝滿鮮花的酒杯，其設計源於對自然界柔性結構的研究，如象鼻和蛇脊髓。
【20世紀80年代】
20世紀80年代：機器人正式進入了主流消費市場，儘管大部分都是簡單的玩具。其中最受歡迎的機器人玩具是OmniBot2000，由遠端控制，配備了一個托盤，用於提供飲料和零食。另一個備受追捧的機器人玩具是任天堂的R。O。B，或機器人操作夥伴。R。O。B。是任天堂娛樂系統的機器人播放器。它可以響應六個不同的命令，這些命令透過CRT螢幕上進行通訊。
1989年，由麻省理工學院的研究人員製造的六足機器人Genghis（成吉思汗），被認為是現代歷史上最重要的機器人之一。由於其體積小，材料便宜，Genghis被認為縮短了生產時間和未來空間機器人設計的成本。它有12個伺服電機和22個感測器，可以穿越多岩石的地形。
【20世紀90年代】
20世紀90年代初，機器人帶著Cyberknife系統（射波刀，又稱“立體定位射波手術平臺”、“ 網路刀”或“ 電腦刀”）進入手術室，該系統可以透過外科手術治療腫瘤。Cyberknife由斯坦福大學神經學教授約翰·R·阿德勒（JohnR。Adler）開發，是一種非侵入性手術工具，可以透過窄聚焦的輻射束跟蹤和定位腫瘤。
1996年，Sojourner成為第一個被送到火星的漫遊者。這臺小巧輕便的機器人被送到火星上，並於1997年7月成功著陸。在火星上，Sojourner探索了2691平方英尺（250平方米）的土地，拍攝了550張照片。由於Sojourner收集到的資訊，科學家們能夠確定火星曾經是溫暖溼潤的氣候。這次任務是美國國家航空航天局（NASA）又開始了火星任務的標誌。
1997年5月11日，IBM開發的“深藍”計算機經過六場比賽，成為世界上首個擊敗世界國際象棋冠軍卡斯帕羅夫的機器。
1998年，戴夫·漢普頓和卡萊布·鍾發明了第一個家用或寵物機器人Furby。Furby是類似於倉鼠或貓頭鷹一樣的動物，在一段時間成為熱銷的玩具，並持續銷售到2000年。
1999年，AIBO（愛寶），是索尼創造的幾個機器人寵物之一。AIBO可以透過攝像頭看到周圍環境，並且可以識別用英語或西班牙語發出的命令。AIBO也有“學習併成熟”的能力，透過使用記憶棒，機器人狗可以學習和發展。AIBO於2006年停產。
【21世紀00年代】
2000年，麻省理工學院的辛西婭·佈雷澤爾發明了一種能夠識別和模擬情緒的機器人Kismet。
2000年，本田的ASIMO機器人是一個人工智慧的仿人機器人，它大約4英尺3英寸高。ASIMO 能夠像人一樣快速行走。這個機器人可以在餐廳為顧客送托盤，與人手牽著手一起行走，識別物體，解釋手勢，辨別聲音。
2005年，Android是一個人形機器人，與人類有著相似的地方，其設計看起來像日本女性，它的氣動執行器允許它們有多達“47個關節點”或者身體的部件，使動作看起來自然。
2005年，波士頓動力狗，或稱“BigDog（大狗）”，是波士頓動力公司與福斯特米勒（Foster Miller）、噴氣推進實驗室和哈佛大學合作建立的一款四足機器。它被設計成一種軍用負重機器人野獸，其身體上有50個感測器。BigDog不使用輪子，而是使用四條腿進行運動，從而使它可以在難以通行的複雜地形移動穿越。BigDog被稱為“世界上最雄心勃勃的腿式機器人”，它可以攜帶150公斤負重，以時速6。4公里/小時的速度，與士兵一起、在35度的斜坡上穿越崎嶇的地形。
【21世紀10年代】
2011年，IBM “沃森”（Watson）計算機系統，能夠回答以自然語言提出的問題，2月16日在美國最受歡迎的智力競猜電視節目《危險邊緣》中，擊敗該節目歷史上兩位最成功的選手肯-詹寧斯和布拉德-魯特，奪得100萬美元大獎，成為《危險邊緣》節目新的王者。“沃森”電腦儲存了海量的資料，而且擁有一套邏輯推理程式，可以推理出它認為最正確的答案。
2014年6月7日是圖靈逝世60週年紀念日。這一天在英國皇家學會舉行的“2014圖靈測試”大會上，模擬13歲烏克蘭男孩的聊天程式“尤金·古斯特曼”（Eugene Goostman）首次“透過”了圖靈測試。英國皇家學會的測試規則是，在一系列時長為5分鐘的鍵盤對話中，某臺計算機被誤認為是人類的比例超過30%，那麼這臺計算機就被認為通過了圖靈測試（其中，30%是圖靈對2000年時的機器思考能力的一個預測）。尤金的成績是在總計150場對話中，騙過了30個評委裡的10個，即尤金被誤認為是人類的比例達到了33%。
2015年，在加州大學伯克利分校的一個實驗室裡，人形機器人Brett教會自己做兒童拼圖遊戲，如把釘子塞進不同形狀的洞裡。Brett機器人利用基於神經網路深度學習演算法，以試錯方式主動學習。例如，對於組裝玩具，機器人會不停嘗試，直至它清楚組裝的原理。理論上，這機器人不需要再依賴人工更新，而是給足夠時間讓它學習就可以了。
2016年，波士頓動力公司釋出SpotMini機器人。它是一種小型的四條腿機器人，它重25公斤（如果有一個機械臂，它重30公斤）。這款全電動機器人相當靈活，即使踩到香蕉皮摔倒了，或在人類踢或拉它時，能夠自己迅速爬起來。該型號的機器人就像是寵物一樣，能夠實現多種功能，除了能像普通動物一樣活動之外，SpotMini有著長長的機械臂，可以為主人端茶倒水。
2016年3月9日至15日，在韓國首爾進行的計算機與人類之間的圍棋比賽，谷歌DeepMind的AlphaGo以總比分4比1，戰勝圍棋九段棋手李世石。
2017年4月， Google旗下的自動駕駛公司Waymo讓美國亞利桑那州鳳凰城的居民普通乘客試乘其自動駕駛汽車。此刻，世界上有數百輛自主車在公路上行駛， 它們都是實驗性的。自動駕駛技術解放雙手，也會更加安全和更加節油。計算機不會喝醉酒，不會打瞌睡。自動駕駛演算法透過計算何時加速、剎車、轉向，預測巡航控制可以自行判斷下一階段的道路狀況，決定最經濟的行駛方式。
2017年，日本東京大學展示了一款名叫Kengoro的機器人，畫面相當帶感。Kengoro使用116個拉動電纜的執行器移動，做俯臥撐、仰臥起坐，甚至是背部伸展運動。運動多了Kengoro也會產生熱量，為了散熱，研究人員為其配備了一個水冷系統，除了能幫助Kengoro散熱外，還能實現類似人類的“流汗”生理反應。
2017年，美國新創公司 Mayfield Robotics 推出外觀設計簡潔、模樣呆萌可愛的智慧家用機器人“Kuri”，在居家生活中扮演智慧助手與好夥伴的角色。Kuri 為語音控制智慧機器人助手，內建四組麥克風裝置與聲音偵測技術，能精確辨識聲音來源並回應指令。Kuri 能自由轉動頭部檢視四周，圓圓的雙眼甚至會眨、會眯成彎月形狀，就像是在微笑一樣。Kuri能以 Wi－Fi 無線網路或藍芽連結操控家中電器裝置，並透過內建雙音響播放音樂、發出音效與人們互動。
2017年，阿里巴巴的阿里小蜜（AliMe）是採用阿里巴巴的語音AI技術，實現基於自然語言處理（NLP）的會話機器，基於問答（QA）提供協助服務、客戶服務和聊天服務。它透過電話協調包裹交付，並透過聊天就商品價格討價還價。目前，它每天為數百萬客戶提供問題服務，能夠解決85%的客戶問題。
2017年10月，由漢森機器人公司（Hanson Robotics）製造的機器人索菲亞（Sophia）獲得沙烏地阿拉伯公民身份，成為第一個獲得國家公民身份的機器人。次月，聯合國開發署將“創新大賽冠軍”頒發給索菲亞。索菲亞的人工智慧是基於雲的，可以進行深入的學習，她可以識別和複製各種各樣的人類面部表情。
2017年12月，Alphabet 旗下人工智慧部門 DeepMind 釋出 AlphaZero，它可以自學國際象棋、日本將棋和中國圍棋，並且項項都能擊敗世界冠軍。AlphaZero是一種機器學習演算法。AlphaZero透過與自己對弈並根據經驗更新神經網路，從而發現了國際象棋的原理，並迅速成為史上最好的棋手。
2018年1月22日，位於西雅圖的首個無人零售店Amazon Go向公眾開放（2018年9月，Amazon Go無人商店紐約新店開張）。無人超市的購物流程非常簡單。無需結賬，無需排隊。一旦顧客進門後，人工智慧系統就開始跟蹤顧客和顧客拿起的一切，並將顧客所購買的一切商品記錄在其賬戶上。計算機視覺系統主要由安裝在天花板上的攝像頭組成，拍攝的影象隨後被傳入至系統中，系統識別是哪位顧客拿起了什麼商品，並加入到其App的購物車中。
2018年，工程師和機器人在特斯拉工廠樓層。特斯拉汽車製造工廠號稱擁有全球最智慧的全自動化生產車間，共有衝壓生產線、車身中心、烤漆中心和組裝中心四大製造環節。在車間內根本看不到人的身影，從原材料加工到成品組裝，整個生產流程都由機器人完成。機器人由計算機系統控制，按照設定好的程式運作。機器人與機器人之間流水化運營、無縫對接。
2018年，OpenAI研究人員使用強化模型的系統，透過反覆試驗來讓機器人Dactyl能夠用精精確抓住和操縱物體，教自己用手指翻轉玩魔方。Dactyl具有“靈巧” 手，這是一隻五指共有24個自由度的機器人手，安裝在鋁製框架上以操縱物體。同時，兩組攝像機 - 運動捕捉攝像機和RGB攝像機 - 作為系統的眼睛，可以跟蹤物體的旋轉和方向。
2019年，麻省理工學院新推出的cheetah（獵豹）機器人，彈性十足，腳部輕盈，可與體操運動員媲美。四條腿的有力，還可以在不平坦的地形上小跑，速度大約是普通人步行速度的兩倍。它的體重只有20磅——比感恩節火雞輕——它的四肢是不會被推倒的：當它被踢到地上時，它的手肘能像功夫一樣快速擺動，很快恢復正常。也許最令人印象深刻的是它能夠從站姿進行360度的後空翻。
【附記】
l 美國的《連線（WIRED）》雜誌的一篇文章指出：就“機器人”的定義問10個機器人專家，你會得到10個答案。但大多數會同意一些通用的指導原則：機器人是一個智慧的，物理上體現的機器。機器人可以自主完成任務。機器人可以感知和操縱它的環境（參考資料［1］）。圖靈的《計算機器和智慧》發表以來，圖靈測試受到了哲學家、計算機科學家、心理學家和其他人的相當大的關注，有的對測試提出了許多不同的反對意見。在某種意義上，前面列舉的專案，例如，對尤金·古斯特曼（“第一個透過圖靈測試的聊天程式”）和索菲亞（“第一個獲得國家公民身份的機器人”，也都存在有某些爭議。
l 在1970年的《生活》雜誌上，一篇關於“第一個電子人”的文章中，馬文·明斯基很“確定”地說：“在3到8年的時間裡，我們將擁有一臺具有普通人一般智慧的機器。”1993年，弗諾·文奇（Vernor Vinge，聖地亞哥州立大學數學教授，計算機科學家和科幻作家）出版了《即將到來的技術奇點》，預言“在30年內，我們將擁有創造超人智慧的技術手段。不久之後，人類時代將結束。”2014年10月，特斯拉CEO伊隆·馬斯克（Elon Musk）表示，他對計算機未來的發展，尤其是人工智慧技術遭到的惡意應用感到擔憂。馬斯克表示：“藉助人工智慧，我們將召喚出惡魔。”2017年4月英國的著名科學家史蒂芬·霍金 （Stephen Hawking）教授擔心人工智慧可能是我們最後的發明，人類的終結者。
l 機器人專家馬克·W·蒂爾登認為：機器人現在能做的四件事，在不遠的將來會改變我們的生活：第一個是娛樂，第二個是危險場所的工作（即將到來），第三個是老年護理，第四是遠端購物、旅遊和援助（參考資料［3］）。商業顧問和企業家羅伯特·科德雷則認為，機器將會接管電話營銷、自動化運輸服務、下水道管理、稅務籌劃者、照片處理、資料錄入工作、圖書館員和圖書館技術員等工作（參考資料［4］）。《自然》雜誌最近發表的埃裡克·託波爾的綜述文章《高效能醫學：人與人工智慧的融合）》指出：人工智慧的使用，在醫學上開始在三個層面產生影響：對臨床醫生，主要透過快速、準確的影象解釋；對衛生系統，透過改進工作流程和減少醫療錯誤的可能性；對患者，透過使他們能夠處理自己的資料來促進健康。文章討論了當前的侷限性，包括偏見、隱私和安全性，以及缺乏透明度，以及這些應用程式的未來方向（參考資料［5］）。
【參考資料】
［1］ Matt Simon。 The WIRED Guide to Robots。 https：//www。wired。com/story/wired-guide-to-robots/
［2］ Gil Press。 A Very Short History Of Artificial Intelligence （AI）。https：//www。media。mit。edu/articles/a-very-short-history-of-artificial-intelligence-ai/
［3］ Mark W。 Tilden。 Robotics can - and will - change our lives in the near future。 https：//www。theguardian。com/zurichfuturology/story/0，，1920335，00。html
［4］ Robert Cordray。 WILL ROBOTS TAKE FROM HUMANS IN THE FUTURE？。 https：//www。wired。com/insights/2014/07/jobs-will-robots-take-humans-future/
［5］ Eric J。Topol。 High-performance medicine： the convergence of human and artificial intelligence。 Nature Medicine》volume 25， pages44–56 （2019）
［6］ Saoirse Kerrigan。 The History of Robots： From the 400 BC Archytas to the Boston Dynamics‘ Robot Dog。 https：//interestingengineering。com/the-history-of-robots-from-the-400-bc-archytas-to-the-boston-dynamics-robot-dog
本文來自王宏琳科學網部落格。
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