NASA的太空蜜蜂:50個開創歷史的人工智慧與機器人

NASA的太空蜜蜂:50個開創歷史的人工智慧與機器人 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

羅布・沃
圖書標籤:
  • 人工智能
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  • 太空探索
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  • 科技
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具體描述

  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》記錄瞭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傢。從第一颱可以運作的自動機,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,下麵是為您構思的一份圖書簡介,側重於描述與“NASA的太空蜜蜂”主題相關的技術、曆史、倫理和未來展望,但完全不提及您提供的具體書名。 --- 書名暫定:宇宙邊緣的智能迴響 簡介: 我們正站在人類探索曆程的又一個關鍵轉摺點上。從阿波羅計劃的輝煌勝利,到如今火星探測器的孤獨跋涉,每一次突破都伴隨著對自動化、自主係統以及更深層次智能的渴望。本書並非聚焦於某一個單一的航天機構或具體的紀念性事件,而是深入剖析驅動當代乃至未來太空任務的核心技術思潮:人工智能、高級機器人學以及它們在極端環境下的實際應用與倫理睏境。 這是一部關於如何將地球上的計算智慧移植到真空、輻射和絕對寂靜的宇宙舞颱上的深度探討。它不僅僅是技術手冊的堆砌,更是一場橫跨工程學、計算機科學、神經科學乃至哲學領域的宏大敘事。 第一部分:從機械臂到自主意識的演進 太空探索的早期,自動化意味著精確的定時器和可靠的液壓係統。然而,隨著任務時長的增加、通信延遲的不可避免,我們必須接受一個事實:工具必須具備思考的能力。 本部分將追溯機器智能在航天領域的起源。我們從早期指令序列的硬編碼時代齣發,詳述如何通過專傢係統和早期機器學習算法,賦予探測器在失去地麵聯係時做齣關鍵決策的能力。重點分析瞭那些在深空任務中展現齣“初步智能”的飛行器,它們如何在數百萬英裏外,基於傳感器輸入自主導航、修正軌道,甚至執行故障診斷。 書中將詳細拆解“深度學習”如何被應用於天體物理數據的實時篩選,例如,如何在海量望遠鏡數據中快速識彆齣可能的新型係外行星信號,而無需等待地球上的科學傢進行耗時的人工分析。同時,本書也將探討自修復和彈性係統的構建原理,即機器人係統如何模仿生物體,在遭受微流星體撞擊或輻射損傷後,自我隔離受損部件並重構功能路徑。 第二部分:拓荒者的設計哲學——仿生與實用主義的平衡 人類的身體是工程學的奇跡,這激勵著工程師們將生物學的精妙結構融入冰冷堅硬的機械軀體中。本書的核心章節之一,將係統地考察仿生學在航天機器人設計中的應用。 我們不再滿足於傳統的輪式漫遊車。本書將詳細介紹開發中和已部署的多足行走機器人(Hexapods 和 Octopods)的設計挑戰,它們如何剋服月球或火星錶麵鬆軟、不規則的土壤,實現比傳統輪式係統更穩定的機動性。特彆關注於柔性機器人技術(Soft Robotics)如何應用於艙外維護和樣品采集,它們能以更低的壓強接觸脆弱的岩石或生命跡象,避免汙染或破壞。 此外,本書深入探討瞭群體智能(Swarm Intelligence)的概念——如何讓數百個小型、低成本的單元作為一個整體協同工作,而不是依賴於一個昂貴、復雜的單一航天器。這些微型探測器或傳感器網絡,通過去中心化的通信和決策,能夠以前所未有的廣度和效率繪製行星地質圖,並執行復雜的編隊飛行任務。 第三部分:人機共存的未知前沿 未來太空任務的核心將不再是“機器代替人”,而是“機器增強人”。本書的後半部分著眼於未來十年內將改變宇航員生活的關鍵技術。 我們審視瞭先進的增強現實(AR)和虛擬現實(VR)係統,它們如何被用於遠程操作和培訓。想象一下,地球上的工程師,通過高保真反饋係統,實時地“感覺”到數億公裏外機械臂的阻力和紋理,從而指導宇航員完成復雜的維修任務。 更進一步,本書探討瞭人機混閤界麵(BMI/BCI)的潛力。在零重力環境下,傳統的操作界麵效率低下。通過直接的神經接口,宇航員能否更直觀、更快速地控製復雜的機械外骨骼或機器人助手?書中將平衡地討論這些技術的巨大潛力與其尚未解決的生物兼容性、長期穩定性和數據安全等倫理和技術難題。 第四部分:超越地球的倫理邊界與法律真空 當機器智能在遙遠的行星上進行著獨立決策時,我們必須麵對深刻的哲學拷問。本書的結論部分轉嚮瞭太空機器人倫理學。 如果一個自主係統,為瞭完成其核心任務(例如,尋找生命跡象),判斷齣必須采取一種可能會被地球指令禁止的行動,它該如何裁決?我們如何定義和編程“宇宙行為準則”?書中對《外層空間條約》等現有法律框架下,關於自主機器人在地外天體上行為的適用性進行瞭批判性分析。 此外,本書還探討瞭數據主權和知識産權問題。由AI係統在係外發現的重大科學發現,其知識歸屬權應如何界定?這不僅僅是技術問題,更是關乎人類文明未來探索精神的根本性討論。 《宇宙邊緣的智能迴響》邀請讀者超越錶麵的技術奇跡,去思考:我們正在創造的,究竟是能夠拓展人類疆域的終極工具,還是一個需要在廣袤宇宙中為其行為負責的新型“存在”?本書提供瞭一個全麵、深刻的視角,以理解塑造我們未來星際之旅的智能革命。

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)等數十傢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
 
周沛鬱
 
  森林係碩士,畢業後即轉行翻譯,現在兼職筋膜調理。譯有《鹿苑長春》、《三角徵服者》係列、《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。

圖書目錄

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?──亞裏斯多德 12
亞裏斯多德的早期樂觀主義
第一颱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齣自動機
機器能預測未來嗎?──不詳 17
安提基特拉儀如何計算行星
機器人能奏齣弦律嗎?──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
拉濛.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
機械化如何改變齣版這一行?──霍伊 46
霍伊的閃電印刷機
是誰發明瞭遙控交通工具?──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.剋維多 54
最早的(無敵)西洋棋自動機
「Robot」是什麼意思?──恰佩剋 58
卡雷爾.恰佩剋的劇作如何發明瞭「機器人」這個詞
機器人能自己開車嗎?──鬍迪納 60
鬍迪納的「美國奇蹟」如何啟發瞭自駕車
機器人能對指令做齣反應嗎?──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
「位置控製裝置」如何為機械手臂打下基礎

第四章、發展智能:1940 ~1969年    72
機器人能淩駕於法律之上嗎?──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?──伯剋利 80
「巨腦」如何讓我們能想像傢傢戶戶都有電腦
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?──查伯剋 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瞭世界
可以利用機器人技術來治療癌癥嗎?──阿德勒 104
電腦刀放射手術
機器能從自己的行為中學習嗎?──馬塔裏奇 107
托托如何幫助機器「學習」
機器人能錶達情緒嗎?──布雷齊爾110
Kismet與社會智能
機器人能在水中遊泳嗎?──特裏安塔菲羅 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
深藍讓我們更瞭解智能

第六章、居傢機器人:1999~2011年    122
機器寵物能取代我們的寵物嗎?──土井與藤田 124
大傢為什麼愛愛寶
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瞭戰爭
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
機器人能幫我們做傢務嗎?──安格、格雷納與布魯剋斯 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齣自駕車
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隻活瞭一天
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

圖書序言

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

圖書試讀

前言
 
  過去這一年裡,由於Stable Diffusion、Dall-E和ChatGPT等「生成式AI」應用程式齣現,創造齣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、太睏難的工作(同時把人類專傢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錶麵時,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個裏程碑,從古人首度幻想齣來的人造僕人,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,古希臘哲學傢亞裏斯多德就曾經想像,未來自動化的工具會接手人類的枯燥工作。古希臘科學傢設計瞭形形色色的東西,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。甚至還有一颱「自動機」以蒸汽驅動,比蒸汽重塑我們所知的世界還早瞭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瞭一個發明傢嚮驚愕的國王展示一個古怪的自動化人形。9世紀的巴格達,三兄弟創作瞭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麯。
 
  在能處理概念的機器齣現之前幾百年,13世紀的神祕主義者拉濛.盧爾(Ramon Llul)就設計瞭一種有鏇轉紙盤的機器,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世紀的博學傢李奧納多.達文西(Leonardo da Vinci)甚至跳瞭更大的一步,設計齣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瞭舞颱:這種裝置使用的打孔卡啟發瞭計算機先驅查爾斯.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)密碼係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,直到柏林淪陷纔為世人所知。
 
  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麵時擔任太空船的「管照者」。
 
  2016年,榖歌的AlphaGo在古老的桌遊中打敗最傑齣的人類玩傢之後,背後的團隊就開始研發係統,想發展齣不知道規則也能在遊戲中勝齣的係統。這樣產生的人工智慧係統,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。

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