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发布日期：2024-08-22 作者：开博
鸟工智能、鱼工智能、具身智能……在中国科学院院士、北京航空航天年夜学传授郭雷眼中，这些智能都是有联系关系的——鸟工智能、鱼工智能是让无人系统模拟鸟和鱼，具有仿生智能的能力，从而实现心灵、手巧、眼明、身健，这个进程不比人工智能轻易。
日前，在2024国度新质出产力与智能财产成长会议上郭雷接管《中国科学报》采访时暗示，仿生智能将神经算法赋能在无人系统，是一个集“内功”“外功”和“软功”“硬功”为一体的研究标的目的。这个研究标的目的固然热度不如其他热点学科，但可以很好地为实体经济办事，实现新、硬、实的科技赋能。
给飞翔器安装一双“复眼”
“我们不是研究生物学的，但需要揭露并模仿生物的机理研制仪器。换言之，就是将生物的器官复现出来，用在无人机、无人车等无人系统。”郭雷称团队研究的仿生智能手艺跟生物学家的研究方针有所分歧，和以“类脑智能”为焦点的传统人工智能的研究也纷歧样。
就拿蜜蜂来讲，它们不但要四周寻觅花蜜，还要正确找到回家的路。生物学的研究发现，蜜蜂在离巢时，靠太阳的位置和阳光经由过程年夜气层散射构成的偏振光场进行定向，而在回巢时，依托地面上的标记和四周的情况进行定位。
据悉，仿生偏振导航的研究恰是遭到蜜蜂这类虫豸复眼布局的开导，经由过程及时丈量偏振光场的信息，给无人飞翔器安装一双“复眼”，不但可以实现导航功能，还可以抗电磁干扰，有用避免旌旗灯号棍骗和屏障。
“蜜蜂除借助复眼实现导航，身体的后端还均衡棒，可以帮忙它在飞翔进程中连结均衡；蜻蜓的均衡能力比蜜蜂更利害，它们是蚊子的天敌，可以在高速飞翔中正确捕获到蚊子。”郭雷告知记者，“蜜蜂和蜻蜓的开博体育导航和节制能力是无人系统需要进修把握的智能东西。”
进修生物“适者保存”的本事
郭雷团队针对无人系统存在的一些问题，好比，若何应对和顺应危险、极端、非凡、卑劣的情况，把研究重点放在若何使无人系统在上述情况中看得清、控得准、信得过。
“生物具有良多跨越人类的能力，我们要进修生物‘适者保存’的本事。”郭雷暗示，生物的保存不但依靠在伶俐的年夜脑，而是脑、眼、手、身的调和。仿生智能触及无人系统的神经、器官和行动，不只是依托算法的改良，而是要使算法赋能在器官和系统，在多束缚、高动态和强交互的前提下应对各类卑劣情况。
郭雷说：“危险、极端、非凡、卑劣情况的数学表征是干扰和不肯定性量化问题，应对干扰和不肯定性是节制科学、智能科学甚至信息科学的一个理论困难，抗干扰节制理论给无人系统感知和把持供给了有用的中枢神经算法。”
被称为“节制论之父”的维纳早在1948年就曾指出，节制论是成立机械和生命的联系，给机械付与生物的能力。是以，无人系统是连系仿生科学、智能科学的载体和平台，仿生智能可以充实反应维纳提出节制论的初心。
在加入人工智能钻研会时，郭雷笑称本身是弄鸟工智能、鱼工智能的，参会是为了向人工智能专家进修。但他指出，人们也要道法天然，向动物们进修。
关在鱼工智能，郭雷以仿螳螂虾的无人系统为例介绍，因为水下介质的非凡性，可用的信息极为匮乏，经由过程模仿螳螂虾的复眼机理、布局和行动模式，无人系统可以将节制、感知和探测进一步连系，完成对本身、情况和方针信息的“灵动”感知和节制，以实现水下情况的使命。
即便安装了复眼，无人系统的履行和驱动能力也很主要。郭雷打了一个例如：“假如履行器达不到要求，就似乎用一根哆嗦的手指来绣花，必定是绣欠好的。”
在是，郭雷团队研究了无人系统的仿生操控手艺，包罗类肌肉和类关节的节制。跟着研究的深切，团队青年主干最先思虑，除拍照、侦察、遥感等功能，无人性能否像蜻蜓和老鹰一样在空中快速灵活和工致功课呢？
为此，他们经由过程将无人机和机械布局进行仿生设计，让无人机学会了一套“鹰爪功”，可以实现空中抓取、旋拧、喷涂、切割等工致功课，特殊是面临干扰和不肯定情况，可以实现平安、绿色和免疫的功能，这项手艺将来可望在低空经济和贸易航天等新兴财产推行利用。
“除向鸟、鱼和虫进修，无人系统还需要向工人教员傅进修。”郭雷说，“从无人系统的设计和测试手艺来讲，工人教员傅在实践中堆集了良多设计、查验和测试手段，无人系统需要在地面和空中实现这些专家经验，向教员傅取经、向鸟和鱼进修，这也是无人系统仿生设计和智能测试手艺的泉源。”
郭雷流露，近期团队提出了仿生紊流节制、元进化和鼓励重构等方式，都在无人机和微纳卫星等设备上成功完成了实验和验证。
“硬科技需要硬指标”
截至今朝，郭雷团队研究无人系统仿生智能手艺已有10多年，团队吸纳了多学科的研究人员，他们在生物、光学、电学、主动化、仪器仪表等学科范畴都有深切的堆集。
“仿生智能手艺的研究周期比力长，终究以研制仿僵硬件装配和工程利用为方针，有些触及手艺奥秘，良多时辰不以发文章为方针，而是更存眷现实利用。”郭雷告知《中国科学报》，“今朝对这类前沿尖真个研究标的目的，将来要慢慢采纳硬件机能和工程利用结果作为查核指标，改变以论文颁发和援用为独一查核指标的评估机制。”
郭雷还暗示，硬科技需要硬指标。无人系统仿生智能手艺是一门硬科技，要面向国度的紧急需求、终究办事在新质出产力的晋升，理论和手艺研究要经得起实践查验和时候考验，如许才能包管其可以成为一个有久长生命力的学科标的目的。
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