NASA的太空蜜蜂:50個開創歷史的人工智慧與機器人

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羅布・沃
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具体描述

  自從美國航太總署(NASA)在2019年開始派遣機器「蜜蜂」幫手前往國際太空站,就幾乎每天都有愈來愈聰明的機器人問世。機器人技術的歷史其實超乎想像地漫長,且與人工智慧關係密切,本書就以這兩個領域為主軸,介紹其中最具開創性的發現與進展。
 
  從古代傳說中的機械人到特斯拉的自動駕駛車,《NASA的太空蜜蜂》記錄了一個引人入勝的演化過程,其中心思想就是利用有智慧的人造物件來滿足人類需求。如今這已然是成長最快速的科學研究領域,本書就以透徹而又平易近人的手法帶你認識它的演進史。
 
本書特色
 
  詳細介紹種種劃時代的實驗和發明,以及在機器人技術與人工智慧領域引領群雄的科學家。從第一台可以運作的自動機,到徹底改變人類生活的電腦,乃至上太空工作的機器蜜蜂:這是一趟迷人而又充滿啟發性的旅程,帶領你進入今日成長最快速的科技領域。
好的,下面是为您构思的一份图书简介,侧重于描述与“NASA的太空蜜蜂”主题相关的技术、历史、伦理和未来展望,但完全不提及您提供的具体书名。 --- 书名暂定:宇宙边缘的智能回响 简介: 我们正站在人类探索历程的又一个关键转折点上。从阿波罗计划的辉煌胜利,到如今火星探测器的孤独跋涉,每一次突破都伴随着对自动化、自主系统以及更深层次智能的渴望。本书并非聚焦于某一个单一的航天机构或具体的纪念性事件,而是深入剖析驱动当代乃至未来太空任务的核心技术思潮:人工智能、高级机器人学以及它们在极端环境下的实际应用与伦理困境。 这是一部关于如何将地球上的计算智慧移植到真空、辐射和绝对寂静的宇宙舞台上的深度探讨。它不仅仅是技术手册的堆砌,更是一场横跨工程学、计算机科学、神经科学乃至哲学领域的宏大叙事。 第一部分:从机械臂到自主意识的演进 太空探索的早期,自动化意味着精确的定时器和可靠的液压系统。然而,随着任务时长的增加、通信延迟的不可避免,我们必须接受一个事实:工具必须具备思考的能力。 本部分将追溯机器智能在航天领域的起源。我们从早期指令序列的硬编码时代出发,详述如何通过专家系统和早期机器学习算法,赋予探测器在失去地面联系时做出关键决策的能力。重点分析了那些在深空任务中展现出“初步智能”的飞行器,它们如何在数百万英里外,基于传感器输入自主导航、修正轨道,甚至执行故障诊断。 书中将详细拆解“深度学习”如何被应用于天体物理数据的实时筛选,例如,如何在海量望远镜数据中快速识别出可能的新型系外行星信号,而无需等待地球上的科学家进行耗时的人工分析。同时,本书也将探讨自修复和弹性系统的构建原理,即机器人系统如何模仿生物体,在遭受微流星体撞击或辐射损伤后,自我隔离受损部件并重构功能路径。 第二部分:拓荒者的设计哲学——仿生与实用主义的平衡 人类的身体是工程学的奇迹,这激励着工程师们将生物学的精妙结构融入冰冷坚硬的机械躯体中。本书的核心章节之一,将系统地考察仿生学在航天机器人设计中的应用。 我们不再满足于传统的轮式漫游车。本书将详细介绍开发中和已部署的多足行走机器人(Hexapods 和 Octopods)的设计挑战,它们如何克服月球或火星表面松软、不规则的土壤,实现比传统轮式系统更稳定的机动性。特别关注于柔性机器人技术(Soft Robotics)如何应用于舱外维护和样品采集,它们能以更低的压强接触脆弱的岩石或生命迹象,避免污染或破坏。 此外,本书深入探讨了群体智能(Swarm Intelligence)的概念——如何让数百个小型、低成本的单元作为一个整体协同工作,而不是依赖于一个昂贵、复杂的单一航天器。这些微型探测器或传感器网络,通过去中心化的通信和决策,能够以前所未有的广度和效率绘制行星地质图,并执行复杂的编队飞行任务。 第三部分:人机共存的未知前沿 未来太空任务的核心将不再是“机器代替人”,而是“机器增强人”。本书的后半部分着眼于未来十年内将改变宇航员生活的关键技术。 我们审视了先进的增强现实(AR)和虚拟现实(VR)系统,它们如何被用于远程操作和培训。想象一下,地球上的工程师,通过高保真反馈系统,实时地“感觉”到数亿公里外机械臂的阻力和纹理,从而指导宇航员完成复杂的维修任务。 更进一步,本书探讨了人机混合界面(BMI/BCI)的潜力。在零重力环境下,传统的操作界面效率低下。通过直接的神经接口,宇航员能否更直观、更快速地控制复杂的机械外骨骼或机器人助手?书中将平衡地讨论这些技术的巨大潜力与其尚未解决的生物兼容性、长期稳定性和数据安全等伦理和技术难题。 第四部分:超越地球的伦理边界与法律真空 当机器智能在遥远的行星上进行着独立决策时,我们必须面对深刻的哲学拷问。本书的结论部分转向了太空机器人伦理学。 如果一个自主系统,为了完成其核心任务(例如,寻找生命迹象),判断出必须采取一种可能会被地球指令禁止的行动,它该如何裁决?我们如何定义和编程“宇宙行为准则”?书中对《外层空间条约》等现有法律框架下,关于自主机器人在地外天体上行为的适用性进行了批判性分析。 此外,本书还探讨了数据主权和知识产权问题。由AI系统在系外发现的重大科学发现,其知识归属权应如何界定?这不仅仅是技术问题,更是关乎人类文明未来探索精神的根本性讨论。 《宇宙边缘的智能回响》邀请读者超越表面的技术奇迹,去思考:我们正在创造的,究竟是能够拓展人类疆域的终极工具,还是一个需要在广袤宇宙中为其行为负责的新型“存在”?本书提供了一个全面、深刻的视角,以理解塑造我们未来星际之旅的智能革命。

著者信息

作者簡介
 
羅布・沃 Rob Waugh
 
  羅布.沃是英國頂尖科技記者,過去20年間曾為《電報雜誌》(Telegraph)、《每日郵報》(Daily Mail)、《衛報》(Guardian)等數十家報章雜誌和網站撰寫過工具裝置、app和商業技術的相關文章。
 
譯者簡介
 
周沛郁
 
  森林系碩士,畢業後即轉行翻譯,現在兼職筋膜調理。譯有《鹿苑長春》、《三角征服者》系列、《真菌微宇宙》、《疼痛、復健與肌力全書》、《威士忌尋道之旅》等小說及科普書數十本。

图书目录

前言
第一章、夢想機器人:公元前322年~公元1700年  10
我們最早是何時開始夢想有機器人的?──亞里斯多德 12
亞里斯多德的早期樂觀主義
第一台能夠運作的自動機是什麼?──亞歷山卓的希羅 14
亞歷山卓的希羅如何創造出自動機
機器能預測未來嗎?──不詳 17
安提基特拉儀如何計算行星
機器人能奏出弦律嗎?──巴努.穆薩 20
9世紀的巴格達如何產生電腦化音樂
我們的思想可以機械化嗎?──盧爾 23
拉蒙.盧爾的轉盤如何使思想自動化
虛華的畫作,還是可行的科學?──達文西 26
達文西的自動化實驗
機關人偶是怎麼運作的?──近江 29
機關人偶如何讓日本人學會喜愛機器人

第二章、工業革命與自動化:1701~1899年  32
如何讓播種更有效率?──托爾 34
傑叟羅.托爾的播種機如何開創新格局
接下來會是什麼情況?──貝葉斯 37
貝葉斯的定理如何讓我們預測未來
機器能服從命令嗎?──查爾斯 40
可排程機器的開端
數學如何發現自己的引擎?──巴貝奇與勒芙蕾絲 43
巴貝奇、勒芙蕾絲與計算機
機械化如何改變出版這一行?──霍伊 46
霍伊的閃電印刷機
是誰發明了遙控交通工具?──特斯拉 49
尼可拉.特斯拉的「遠程自動操作裝置」

第三章、現代機器人學的開端:1900~1939年   52
電腦對上人類
──托雷斯.克維多 54
最早的(無敵)西洋棋自動機
「Robot」是什麼意思?──恰佩克 58
卡雷爾.恰佩克的劇作如何發明了「機器人」這個詞
機器人能自己開車嗎?──胡迪納 60
胡迪納的「美國奇蹟」如何啟發了自駕車
機器人能對指令做出反應嗎?──溫斯利 63
赫伯特聲控機器人如何完成人類工作
「人類機器」該是什麼模樣?──佛列茲.朗 66
從電影到現實
波拉德的專利有什麼用?──波拉德 69
「位置控制裝置」如何為機械手臂打下基礎

第四章、發展智能:1940 ~1969年    72
機器人能凌駕於法律之上嗎?──艾西莫夫 74
艾西莫夫的「機器人法則」如何幫助我們想像一個人機共存的社會
女性如何協助電子數值積分計算機?──莫奇利與霍伯頓 77
辛勤的思想機器
機器能和我們一樣思考嗎?──伯克利 80
「巨腦」如何讓我們能想像家家戶戶都有電腦
機器要如何通過圖靈測試?──圖靈 83
評估機器展現智能行為的能力
SNARC是什麼?──明斯基 86
最早像人腦一樣「學習」的類神經網路機器
人工智慧是何時誕生的?──麥卡錫 89
達特茅斯研討會
機器能自己照顧自己嗎?──查伯克 92
野獸如何學會餵養自己
機器人能做人類的工作嗎?──戴沃爾 95
機器人如何使得製造業發生革命性的劇變

第五章、適者生存:1970~1998年   98
沙基是怎麼想的?──羅森 100
沙基的導航為何改變了世界
可以利用機器人技術來治療癌症嗎?──阿德勒 104
電腦刀放射手術
機器能從自己的行為中學習嗎?──馬塔里奇 107
托托如何幫助機器「學習」
機器人能表達情緒嗎?──布雷齊爾110
Kismet與社會智能
機器人能在水中游泳嗎?──特里安塔菲羅 113
機器鮪魚如何幫助我們探索大海
誰比較會踢足球?──北野等人 116
機器人世界盃的目標
電腦如何在棋賽中獲勝?──許峰雄與坎貝爾 199
深藍讓我們更了解智能

第六章、居家機器人:1999~2011年    122
機器寵物能取代我們的寵物嗎?──土井與藤田 124
大家為什麼愛愛寶
機器人可以雙腳站立嗎?──重見 127
艾西莫如何和總統踢足球
機器人能殺人嗎?──通用原子公司 130
MQ-9死神無人機如何改變了戰爭
蛞蝓為什麼會怕機器人?──凱利、霍蘭德、梅爾賀許 133
自動化機器人的黏糊食物
機器人能幫我們做家務嗎?──安格、格雷納與布魯克斯 136
掃地機器人多有效率
機器人能走多遠?──斯奎爾斯
火星探測車「機會號」
車子要怎麼自己開?──特倫
國防先進研究計畫署的大挑戰如何開發出自駕車
機器人能幫助我們走路嗎?──山海
改變人生的HAL外骨骼

第七章、科幻作品成真:2011年至今    148
人形機器人能幫助太空人嗎?──貝吉 150
機器太空人二號教我們的事
機器人能當警察嗎?──史蒂芬斯 152
騎士視界保全機器人的優點和陷阱
電腦如何學會下贏圍棋?──哈薩比斯 155
從Alphago到Muzero
機器人會變得偏激嗎?──李彼得 158
聊天機器人泰伊為什麼只活了一天
蘇菲亞如何得到她的公民權?──漢森 160
取得沙烏地阿拉伯公民權的機器人
機器會好奇嗎?──嘉儂 163
Mimus如何幫助我們與AI共存
蜜蜂能在太空裡飛嗎?──布拉特 166
太空蜜蜂如何幫我們到達火星
AI會占領世界嗎?──阿特曼 169
ChatGPT如何在一夜之間顛覆科技

索引 172
名詞解釋 174
參考資料 175

图书序言

  • ISBN:9786269719976
  • 規格:平裝 / 176頁 / 15 x 21 x 1 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

前言
 
  過去這一年裡,由於Stable Diffusion、Dall-E和ChatGPT等「生成式AI」應用程式出現,創造出和真人作品像得詭異的文字與影像,人工智慧相關事物可說是瘋狂大爆發。數十億美元的資金被投入AI科技,注定要重新塑造一切,從我們跟電腦的互動方式到我們的職業。
 
  我們身邊到處都是人工智慧(artificial intelligence,AI)。當你和手機上的語音助理說話,或使用「智能」恆溫器時,仰賴的就是AI。我們購買的產品在機器人負責的倉庫裡用機器般的效率整理。
 
  從太空探索到手術,機器人已經準備接手對人類而言太危險、太困難的工作(同時把人類專家的觸手拓展到其他大陸,甚至進入太空)。
 
  等到第一雙人類的靴子踏上火星表面時,有些成員恐怕不會是人類,而是機器人。
 
  所以我們是怎麼走到今天的?本書探討機器人學與人工智慧的50個里程碑,從古人首度幻想出來的人造僕人,一直到塑造人類未來的劃時代機器。
 
  也許最讓人意外的是,人類著迷於自動機和會思考的機器,其實超乎你想像的久。早在公元前4世紀,古希臘哲學家亞里斯多德就曾經想像,未來自動化的工具會接手人類的枯燥工作。古希臘科學家設計了形形色色的東西,從自動販賣機到可以斟酒的自動化「女僕」都有,以氣壓、傳動裝置與齒輪為動力。甚至還有一台「自動機」以蒸汽驅動,比蒸汽重塑我們所知的世界還早了1500年。
 
  這些突破似乎很多都不在我們所知的科技史之中。有一份中國古代的文獻記載了一個發明家向驚愕的國王展示一個古怪的自動化人形。9世紀的巴格達,三兄弟創作了一本古怪裝置與自動機的書,包括一個流水驅動的吹笛人,能吹奏預先編程的樂曲。
 
  在能處理概念的機器出現之前幾百年,13世紀的神祕主義者拉蒙.盧爾(Ramon Llul)就設計了一種有旋轉紙盤的機器,目的是讓人改信基督教。如今盧爾被視為計算機科學的「先知」。15世紀的博學家李奧納多.達文西(Leonardo da Vinci)甚至跳了更大的一步,設計出一個會揮舞雙臂的機械騎士,還有一輛可能可以編程的「自動駕駛」馬車。
 
  工業革命時,雅卡爾緹花梭織機(Jacquard loom)這樣的機器為現代世界準備了舞台:這種裝置使用的打孔卡啟發了計算機先驅查爾斯.巴貝奇(Charles Babbage),為20世紀的計算機操作鋪路。在1960年代,美國一年要用掉5000億張打孔卡。
 
  近幾個世紀,機器人學和人工智慧雖然加速發展,許多先驅卻相對沒沒無名,例如尼可拉.特斯拉(Nikola Tesla)在1898年展示的搖控船(被認為太不可思議,有些觀察者認為機器中應該有隻猴子),以及1920年代上路、嚇得行人四處逃竄的第一批無人駕駛車(「幽靈車」〔phantom auto〕)。艾倫.圖靈在第二次世界大戰破解謎語(Enigma)密碼系統的成就現已廣為人知,但英吉利海峽對岸還有另一位電腦先驅,他辛苦研發的機器毀於同盟國的炸彈,直到柏林淪陷才為世人所知。
 
  而機器人學和人工智慧最新的突破,讓我們得以一窺我們的未來。NASA的太空蜜蜂(Astrobee)是飄浮的方塊,靠著空氣噴嘴在國際太空站的微重力環境中「飛行」。當人類重返月球與進一步前往火星時,這樣的機器人會在人類探索下方地面時擔任太空船的「管照者」。
 
  2016年,谷歌的AlphaGo在古老的桌遊中打敗最傑出的人類玩家之後,背後的團隊就開始研發系統,想發展出不知道規則也能在遊戲中勝出的系統。這樣產生的人工智慧系統,不必別人告知它該做什麼、該怎麼做,就能靠自己解決現實世界的問題。在我們生活的世界裡,科幻小說正在成真──而這本書裡的故事會告訴你,這一切是怎麼發生的。

用户评价

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