理论教育 智能、信息与体能的完美融合

智能、信息与体能的完美融合

时间:2023-06-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:这就是信息类应用系统与过程控制类应用系统之间的无缝连接。图8-21 人的意识—信息空间—物质空间的融合当然,人工系统与人的无缝连接是一个不断逼近的过程,不会是一劳永逸的。

智能、信息与体能的完美融合

本书前面的章节一直在围绕信息技术的信息类应用展开分析讨论,揭示了信息技术信息类智能化应用与主体以虚拟映像为基础的全面融合的前景。现在把目光投向计算机的过程控制类应用领域

随着计算机技术的飞速发展,计算机在过程控制类应用中也取得了惊人的进步。计算机控制类应用涉及了几乎所有的人类辅助与延伸体能类的工具,从单台机械设备到复杂的化工生产线控制,传统工业中到处能看到它的影子。在这五花八门的应用场景中,仿生机器人是最引人注目的一个领域。

图8-19所展示的是美国Deka Research and Development Corp.研发的智能仿生机械手臂。

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图8-19 Deka智能仿生机械手臂

这个智能仿生机械手臂直接与人的运动神经相连,其动作均由人的大脑直接控制。这个手臂可以在人脑的直接控制下做非常准确精微的动作,比如,轻轻抓起一个葡萄送到嘴里吃,而葡萄不会被捏裂;拿勺子舀汤喝而汤不会洒落。这个手臂在2011年已经达到了可以进行临床试用的程度。

这是一个在计算机强大的处理能力的支持下,人类辅助与延伸体能类工具与人实现基本的“无缝连接”的典型。如果说这个手臂还只是给特定的人使用的特殊产品的话,我们再来看看一些比较通用的产品的情况。

在传统的机械工业中,机床是基本的加工设备。随着计算机技术的发展,在20世纪50年代诞生了数控机床

数控机床通过计算机的控制,在实现了加工过程自动化的同时,还带来了加工的高柔性、高精度、高效率和高一致性等好处(见图8-20)。它从根本上解决了大规模批量制造与个性化定制之间的矛盾。

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图8-20 数控机床中的顶级产品——五轴联动机械加工中心

随着计算机处理能力的持续快速提高,数控机床的智能程度也在飞速发展。不仅机床的加工过程与自身状态实现了可视化监控,而且通过“特征编程”,机床可以根据待加工零件的数字化设计信息,依据知识的积累而自动生成加工工艺程序,机床依生成的程序自动完成加工过程。

由此可以看到,今天的数控机床也在不断缩小与人之间的“缝隙”,在人工干预越来越少的情况下就可以按照人的意愿去完成加工过程。

另一个更加大众化的、与人可以几乎“无缝对接”的产品是自动驾驶汽车。几个大国都在为汽车自动驾驶的实用化做不懈的努力,在美国产品已经开始小规模投放市场。(www.daowen.com)

从以上的例子中能够看出,计算机在过程控制类应用中同样是在追求控制对象与人的“无缝连接”,而且如计算机的信息类应用一样,也已经取得了惊人的成就。

那么,计算机的信息类应用与过程控制类应用在未来会发生什么样的关联?

除机械手臂这个适用于特殊人群的产品外,数控机床、汽车的自动驾驶等与人的连接点都将会发生在信息层面。数控机床接受人提供的产品设计信息而完成自动编程与加工;汽车接受人提供的目的信息与相应的要求而自动行驶到目的地。

所以,我们可以构想出这样一个未来的场景:信息类应用系统以主体的虚拟映像为核心形成了一体化的完整应用体系,然后该体系将与不同的智能化的辅助体能类或辅助感知类工具相连接,为其提供控制指令性信息,使其按照主体的意志完成相应的工作,并从其获得相应的反馈信息。

比如在机械加工企业中,数控机床直接与企业的信息类应用系统连接,信息系统安排机床的加工任务,提供加工零件设计,同时监控机床的加工与自身状态、调配原料的分发,以及成品的运输。而这个信息系统是以企业的虚拟映像为核心一体化构建出来的。各个数控机床的状态等信息也是企业虚拟映像的一部分。

对于个人来说,通过以个人虚拟映像为核心的个人信息应用系统安排自己的日常活动计划,而这个计划将与汽车的自动驾驶系统相连,为自动驾驶系统提供行动目标和相应的要求,而不必去面对两个独立的系统。

这就是信息类应用系统与过程控制类应用系统之间的无缝连接(或者说融合)。在这种融合体中,控制系统是以虚拟映像为核心的信息应用系统的外在物理的延伸。它们一起构成了一个智能化完整的、以信息为基础与核心、由人的意识延展开来的、从抽象的信息空间嵌入到实在的物理世界的复杂系统。而主体与这个融合系统的连接,则以主体的虚拟映像为基本依据(见图8-21)。

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图8-21 人的意识—信息空间—物质空间的融合

当然,人工系统与人的无缝连接是一个不断逼近的过程,不会是一劳永逸的。这种新的模式不会完全否定并取代已有的应用模式,但会为信息技术产业的进一步发展提供一个极为广阔的空间,让人类的辅助体能与辅助智能的工具融合在一起,综合性延伸人类的体能与智能,由此对社会产生深刻的影响。

这里描述的不是可望而不可及的科幻场景。个人—信息—物质,也就是智能—信息—体能相互融合而实现一体化的时代——人类历史上第四个技术文明“信息文明”正在向我们走来,它将为人类社会带来新的天翻地覆的变化。

而这其中的核心与关键将会是主体的虚拟映像。它是智能化人工系统的重要起点,也是人工系统与主体智能的基本融合点。

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