人類存在的意義到底是什么？這是亙古以來很多人所追尋的答案，或許宗教給了我們答案，或許我們永遠不可能得到最終的答案。 機器與生命之間的重疊在一年年增加，這種仿生學上的融合也體現在詞語上。 “機械”與“生命”這兩個詞的含義也在不斷延展，直到有一天，所有結構復雜的東西都會被看作是機器，所有能夠自我維持的機器都會被看作是生命。 除了語義的變化，還有兩種具體的趨勢正在發生： （1）人造物表現的越來越像生命體； （2）生命變得越來越工程化。 當下發展迅速的“機器深度學習”和“神經網絡”技術令機器未來的發展有可能使我們滿懷敬畏：當那些由人類制造出來的機器具備了學習、適應、自我治愈、自我復制、甚至是進化的能力。這是一種我們還很難想象的能力，未來并不遙遠。 來自牛津大學人類未來研究所的Katja Grace及其研究小組以《人工智能何時超越人類》為題，發布了一篇研究報告，該報告涵蓋：人工智能在未來將具備的技能、實際應用，將在哪些領域實現人類工作的自動化，以及人工智能帶來的社會與倫理影響等問題。 據研究小組介紹，該項研究在人工智能領域是一個具有更大樣本，更具代表性的研究。該項研究調查了全球1634名機器學習與人工智能領域的相關專家（這些專家均在機器學習領域的兩大頂級會議：2015國際機器學習大會與2015神經信息處理系統大會上發布過論文），并收到352份回復。 對于人工智能將在哪些領域具備哪些技能，甚至何時超越人類，研究小組得出了以下數據： 翻譯語言 2024年； 撰寫高中論文 2026年； 駕駛卡車 2027年； 在零售業工作 2031年； 寫一本暢銷書 2049年； 成為一名外科醫生 2053年； 專家們相信：在45年內，人工智能在各領域中有50%的機會超越人類，在120年內，能夠實現所有人類工作的自動化。 有趣的是，不同地區的專家對人工智能將在何時超越人類，有著較為顯著的差異。例如：亞洲地區的受訪專家較北美地區專家更相信這一時間會更早到來。 預測的重要性在很多時候并不在于其是否準確，而是為我們提供了關于未來的想象力，以及為之付出行動的動力。 不管這些預測是否準確，人工智能無疑已經掀起人類有史以來最大幅度的科技變革。醫療、金融、教育、制造、能源、零售……任何行業都必須擁抱這一變革。 在未來的許多年以后，機器或許也會出現這種疑惑：機器存在的意義到底是什么？ IBM有一臺黑色素瘤分析儀器，這是一種與皮膚癌相關的技術。皮膚癌是一種常見的疾病，每年它在全世界可能會影響到200萬人，而黑色素瘤是皮膚癌中比較可怕的一種，是皮膚癌致死的主要癌癥之一。 所以，一旦患者有了皮膚病變，就會非常擔心是不是皮膚癌，甚至擔心是黑色素瘤。皮膚病專家需要對病癥做出相應的分析才能確定是什么病，然而現在的技術對這種病癥的確定性并不高。目前最好的臨床學家也只有75%～84%的準確率，他們使用的是一種被稱為“皮膚鏡”的透鏡，這種設備可以用來觀察病變。 IBM在研究的是一種可以通過訓練機器觀察圖片，從而幫助醫生對于病理問題做出正確決策的技術。 機器經過訓練，正在學習可以幫助他區分各種圖片的方法，有趣的是，這種方法和人類眼睛看到的不一樣。IBM在這個項目里發現，機器學習這種方法可以比醫生用肉眼效率更高，機器使用它學到的方法，在識別黑色素瘤方面精確度超過85%。 從地球上第一個長出眼睛的生物——三葉蟲算起，到今天，人類視覺的進化經歷了5億4000完年的漫長歷程。人類能獲得今天的視覺能力，是大自然長期訓練的結果。大自然還將我們的大腦訓練成最聰明的經濟學家，知道如何高效的利用空間和能源。我們大腦皮層的1/3是視覺皮層，這意味著，視覺是一個對生存來講最重要的感知系統，同時它也是最難的。 什么是視覺，難道就是眼睛么？ 眼睛僅僅是窗口，主機其實是我們的大腦。視覺是人類獲取信息最重要的渠道，我們的眼睛好比是相機鏡頭，用來采集圖像，而負責識別和理解的則是我們的大腦。 我們眼球轉動一次的平均時間大約是200毫秒，如果把每一次轉動比作按下一次相機快門的話，一個兩三歲大的孩子已經看過了上億張現實世界的圖片——這是一個海量的訓練數據。 機器能做到這一點，就要靠不可思議的傳感器。 傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。 國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能夠感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。這里所說的“可用輸出信號”是指便于加工處理、便于傳輸利用的信號。 現在電信號是最易于處理和便于傳輸的信號。傳感器能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。 根據主要功能常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬： 光敏傳感器——視覺 聲敏傳感器——聽覺 氣敏傳感器——嗅覺 化學傳感器——味覺 壓敏、溫敏、 傳感器、流體傳感器——觸覺 敏感元件的分類： 物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。 化學類，基于化學反應的原理。 生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。 通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類（還有人曾將敏感元件分46類）。 以大家最為熟悉的一個智能硬件產品——智能手表——為例，我們看這個尋常的小玩意兒通常會使用哪些傳感器？ 1、加速度傳感器 加速度傳感器是運動監測設備普遍具備的基本傳感器，通常被用來記錄行進步數。通過測量方向和加速度力量，加速度計能夠判斷設備處于水平或是垂直位置，來判斷設備是否移動，從而達到計步操作。 加速度傳感器似乎已經成為智能手機的標配，而iWatch將使用加速度傳感器測量身體運動，并且可以記錄用戶步數以及睡眠習慣。 2、全球定位系統（GPS） 北斗GPS雙模模塊 GPS雖然已經是非常普及的技術，通過使用29顆地球總軌道衛星中的四顆進行定位，便能夠獲得誤差較小的精確位置。不過，由于耗電量偏大，所以尚未在運動手環中普及，只有一些定位專業運動監測的運動手表才具備GPS芯片，用于記錄用戶的地理位置、跑步路線等等。 3、光學心率監測器 光學心率傳感器是目前運動監測設備逐漸流行的配置，使用LED發光照射皮膚、血液吸收光線產生的波動來判斷心率水平，實現更精準的運動水平分析。 不過，目前對于光學心率傳感器的準確性也存在較大爭議，因為每種設備都會添加一些膚色彌補技術，來適應更廣泛的人群，所以不同設備的差異也較大。 4、皮電反應傳感器 皮電反應傳感器是一種更高級的生物傳感器，通常配備在一些可以監測汗水水平的設備上。簡單來說，人類的皮膚是一種導電體，當我們開始出汗，皮電反應傳感器便可以檢測出汗水率，配合加速度計及先進的軟件算法，有利于更準確地監測用戶的運動水平。 5、環境光及紫外線傳感器 環境光傳感器模擬人類眼鏡對光線的敏感度，可以根據周圍光線的明暗來判斷時間，并有效節省運動監測設備的電力消耗。而紫外線傳感器則可監測到光線中的紫外線指數，實現防曬提醒操作。 6、生物電阻抗傳感器 下面四顆金屬質感的方形小顆粒 更先進的生物電阻抗傳感器，可通過生物肌體自身阻抗來實現血液流動監測，并轉化為具體的心率、呼吸率及皮電反應指數，是一種更先進的綜合生物傳感器，準確性也相對更高。 我們知道，人體就像是一個連接了各種導電材料和電器的導電體，各個電器的耗電量、各個通路的導電性能不同，所形成的電阻抗及其他電信號指標也不同。 人體的電阻抗特性主要表現在以下幾個方面： ① 不同生物組織間存在較大的阻抗差異。例如，腦脊髓液的阻抗可以比骨組織低250倍。同樣是軟組織，它們之間的電阻率最大值與最小值之比，也可達到35:1。 ② 同一生物組織在不同的生理狀態下阻抗不同。例如，黨組織溫度升高或者降低1℃時，阻抗值會有2%左右的變化，組織內血液的流動、體液的充盈與否、心臟的周期性活動、器官體積的變化、呼吸過程，都會引起電阻抗值的周期性變化。 ③ 生物組織發生病變時與正常時的阻抗相比變化十分顯著。例如，腦腫瘤異變組織的電阻抗可以比正常組織高出13倍。肌肉萎縮時的阻抗值約為正常組織的2倍。腦出血異變組織的電阻抗僅為正常組織的1/4。 ④ 生物組織的阻抗特性與頻率和方向有關。不同頻率下的阻抗特性各異；某些生物組織沿不同方向測量時，阻抗值也不相同。 因此，通過測量人體各體區、各器官組織在一定電頻、一定方向下的電阻抗，經過拓撲分析、交叉分析等手段，對這些數據進行全面分析，與數據庫比對，判斷健康風險，不光在技術上可行，而且先進。 7、陀螺儀： 普通陀螺儀 & 電子陀螺儀 這又是一款不可缺少的組件，可以偵測轉動。陀螺儀獲得的數據可以與鍛煉邏輯算法相互協作。此外，陀螺儀還能讓iWatch“感知”用戶，比如舉起手腕準備看表時。屏幕自動亮起。 8、磁力計：磁力計其實就是指南針，可以用來提升運動追蹤的準確性。 9、晴雨表/氣壓傳感器：這款傳感器不僅僅可以向用戶提供更準確的天氣數據。氣壓計還可感知海拔高度的變化，對于跑步愛好者和登山愛好者來說，海拔高度數據非常重要。 10、環境溫度傳感器：這款傳感器可以用來提供更準確的生物數據。比如環境溫度傳感器可以與用戶皮膚體溫對比，確定最適宜的運動強度。
未來，或許會有更多的傳感器被塞入這些身材小巧的設備里面。 現在的傳感器技術已經發展到了一個比較高的水平了，借助傳感器，機器可能完成更多人類不可能完成的工作。 機器人的發展究竟到了什么地步？這或許是很多朋友更為關心的話題。 一張紙，你能對它產生怎樣的想象？坐落在美國馬薩諸塞州劍橋市的麻省理工學院里，有一張很小的“紙片”，這張“紙片”一旦受熱后，就會變成一個巧妙的3D機器兒，短短幾秒中之內就能從平面變成酷似蜘蛛的外形，并以高達4cm/s高速移動。在完成任務后，它還能在丙酮溶液中溶解，只剩下一塊磁鐵。實驗室主任丹妮拉’魯斯說，這個小家伙可以跑得很快，甚至能夠推東西。
這可不是普通的“紙片”，微型“折紙”機器人是由一塊磁鐵和激光切割過的聚苯乙烯、紙以及PVC（聚氯乙烯）構成的。它體重只有0.31g，長1.71cm。當研究者對部分元件進行加熱后，PVC會進行收縮，從而使結構層發生斷裂，從而產生褶皺。 【視頻】微型“折紙”機器人 更為神奇的是，這張“小紙片”是多層結構的，甚至可以添加一層藥物層，折疊成能塞進膠囊的大小，吞入人體后就可以在人體內跑來跑去，通過核磁共振成像技術控制它在人體內的位置，從而把藥物精準送到相應的位置。甚至可以把小孩誤吞的各種東西從其體內取出，速度極快。 這看似不可思議，但是很多“智能機器人”已經在服務我們的生產與生活。 |
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