书城童书《生物仿生知识篇》(下)
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第108章 模拟人体功能的自动机——机器人

不会得脑震荡的啄木鸟夜间飞行不会迷路的候鸟动物的舌头长得奇形怪状动物的尾巴不一样能预测地震的动物保护野生动物饲养宠物会引起疾病传染水螅不是水中植物飞机的外形与鸟类相似锯齿形的翼片能消除噪声水翼船能提高航速使用电子鸽眼的警戒雷达模拟人体功能的自动机——机器人机器人,一种能模拟人部分功能的机器。机器人的诞生,使人类的工作范围大大扩展了。过去人不能去的,或者不宜长期生存的环境,现在可以派上机器人去。例如高真空、高温高压、放射性区域、深海、燃烧室等等,机器人可以在那里自由来往。

机器人,也可以说是一种自动机。它的外表未必都像人,有的在外表上与人的差异极大。如有的似恐龙,有的似磅蟹,但它们的功能更像人,所以仍然称之为机器人。

最初的机器人是机械手或操作器,结构比较简单,只能模拟人手的功能,一般用在放射性区域进行工作。工作人员坐在防辐射的安全室内,用手通过机械装置,直接操纵机械手来使用放射性物质。

自动机械手则完成如搬运、喷涂和锻压等工作。

机器人的制造随着微电子技术的渗入,与电脑相结合。现在的机器人不仅能进行多项劳作,甚至可以充当餐厅“服务员”和医院里的“护士”。日本拥有全世界最多的机器人,有近80万名从事许多工业部门的工作。由于机器人的广泛应用,使机器人产业成为现代高科技领域中的一个支柱产业。

人-机对话系统

人都有一双耳朵。耳朵是人身上灵敏的声音接收器。说它灵敏,是因为耳朵能接收到周围最弱的、对耳膜的压强只有大气压的3×10-10的声音。模拟人耳,主要用于语言的识别,用它研制语言翻译机、语音打字机、声控机和人-机对话系统。人-机对话系统是人与电子计算机之间实现信息交换的最新研究领域。

我们控制和操作电子计算机,只能借助从确定方式编码的指令来实现,而且需要预先编制软件,这不太方便。造成这个困难的原因是人与电子计算机之间没有“共同的语言”。能不能找到一种语言,人既可以理解,电子计算机又能接受呢?从仿生学观点看,这是可以办到的。这就是创造一种直接由人的语言控制的机器。电子计算机专家根据人-机语言的特点,创造出人-机对话系统,由人的语言直接指挥电子计算机计算,并且电子计算机用人的语言读出计算结果。这样,使电子计算机与人之间实现“对话”。如有的电子计算机就能听懂10个阿拉伯数字和一些运算指令(如+、-、×、÷等)。如果你说错了,它还会重新进行计算。这好像老师让学生到黑板前做算术题,老师口授,学生计算。人-机对话系统是电子计算机科学与仿生学互相融合的新成果,它有着广阔的前景。