「智能」专题：高分子智能材料 | 智能材料的应用 | 国内外智能材料发展状况分析（上）

智能专题汇总

本文整理了7篇关于「智能」的高质量文章精华，涵盖营销策略、推广方法和实操案例，助力企业高效获客。

第1篇：高分子智能材料

高分子智能材料 Intelligent polymer materials 高分子智能材料 目前在新材料领域中，正在形成一门新的分支学科--高分子智能材料，也有人称机敏材料。高分子智能材料是通过有机和合成的方法，使无生命的有机材料变得似乎有了"感觉"和"知觉"。这类材料在实际生活中已有了应用，并正在成为各国科技工作者的崭新研究课题，预计不远的将来，这些材料将进入到我们的生活中。 数千年来，人们建造的建筑物都是模拟动物的壳，天花板和墙壁都是密不透风，以便把建筑物内外隔开。科学家正在研制一种能自行调温调光的新型建筑材料，这种制品叫"云胶"，其成分是水和一种聚合物的混合物，这种聚合物的一部分是油质成分，在低温时这种油质成分把水分子以一种冰冻的方式聚集在这种聚合物纤维周围，就像"一件冰茄克衫"，这种像绳子似的聚合物是成串排列起来的，呈透明状，可以透过90%的光线。当它被加热时，这种聚合物分子就像"面条在沸水里"那样翻滚，并抛弃他们的像冰似的"冰茄克衫"，使聚合纤维得以聚合在一起，此事"云胶"有从清澈透明变成白色，可阻挡90%的光。这一转变大部分情况下在两三度温差范围内就能完成，并且是可逆的。 建筑物如果具有像这样的"皮肤"，就可以适应周围的环境。当天气寒冷时，它就变成透明的让阳光照射进来。当天气暖和且必须把阳光挡住是，她就变得半透明。一个装有云胶的天窗，当太阳光从天空的一端移向另一端时，能提供比较恒定得进光量。充满云胶的多层玻璃，不仅可作天花板，而且可作墙壁。 智能塑料 德国著名的化学康采思巴斯夫公司正在研制一种智能塑料，它可以按人们的需要时而变硬时而变软. 这种名为"施马蒂斯"的塑料是由这家公司的工程师舒勒发明的。他在烧杯中倒人一种乳白色流体，用一根金属棒搅拌，液体渐渐变稠，最后成为硬块，接着硬块又在顷刻之间变成液体。如果急速把金属棒从液体中抽出，那么液体就会象胶水一样把棒拉住，只有非常缓慢地提起，才能抽出金属棒。据舒勒说，造成这种现象的原理是，这种塑料的溶剂是水，其微小的颗粒排列整齐时呈液体状，受到干扰时就呈固体状。因而人们可通过各种外因来变换它的物理状态。这种塑料能自行消除外来的撞击，特别适合于车辆的缓冲器,用这种塑料制成的油箱即使被坦克压过也不会破裂)用于建房则抗震性能特强，如果在桥梁钢架上套上一层用这种塑料制成的微型管道网，其中储存有防锈剂，一旦钢架生锈，管道会自行熔解，释放出防锈剂。以此制成的胶囊丸服用后，可到体内指定部位才释放出药物。 液晶膜 日本正在研制的用高分子聚碳酸酯与液晶结合而成的液晶膜或人工分离膜已在医药工业得到应用。比如，在医疗中，将薄膜做成胶囊状，把消炎剂放人里面，然后将胶囊埋入发炎部位，胶囊可依据患处发炎而引起的温度变化，及时释放出药剂，达到预期的治疗目的和治疗效果，在食品工业方面，利用人工膜可研制出"辨味机器人"的味觉感知器，并可改进或制造所需的各种食品成分，又如用薄膜技术可浓缩葡萄汁，提高匍葡酒的味质;可制造低盐分酱油，纯化果汁，给食品着色等。这既可改进食品质量，增强人的食欲，又可扩大食品销售市场，堤高食品工业的经济效益。 智能皮肤 把高分子材料和传感器结合起来，已成为智能材料的一个新的特点。意大利在研制有"感觉"功能的"智能皮肤"，已处于世界领先地位。1994年，意大利比萨大学工程专家德·罗西根据人类皮肤有表皮和真皮(外层和内层)组织的特点，为机器人制造了一种由外层和内层构成的人造皮肤，这种皮肤不仅富有弹性，厚度也和真的皮肤差不多，为了使人造皮肤能"感知"物体表面的质感细节,德·罗西的研究小组还研制了一种特殊的表皮，这种表皮由两层橡胶薄膜组成，然后在两层橡胶薄膜之间到处放置只有针尖大小的传感器，这些传感器是由压电陶瓷制成的，在受到压力时，就产生电压，受压越大，产生的电压也就越大。据报道，德·罗西制成的这种针尖大小的压电陶瓷传感器很灵敏，对纸张上凸起的斑点也能感觉到，铺上德·罗西研制的人造皮的机器人，可以灵敏地感觉到一片胶纸脱离时产生的拉力，或灵敏地感觉到一个加了润滑剂的发动机轴承脱离时摩擦力突然变化的情况，迅速作出握紧反应。 其他 美国的一些桥梁专家正在研究主动式智能材料，能使桥梁出现问题时自动加固;美国密执安大学则在研究一种能自动加固的直升飞机水平旋翼叶片，当叶片在飞行中遇到疾风作用而猛烈振荡时，分布在叶片中的微小液滴就会变成固体而自动加固;人们还研究一种住宅用的"智能墙纸"，当住宅中的洗衣机等机器产生噪音时，智能墙纸可以使这种噪音减弱。 前景 总之，高分子智能材料已成为材料科学的一个重要研究领域，各国科学家正在为此作不懈的努力。从人类发展的历史证明，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化，把人类物质文明和精神文明向前推进一步。可以肯定的说，终有一天各种各样实用的智能材料会大量出现在我们的面前。

第2篇：智能材料的应用

智能材料的应用 Intelligent material and application 1．在军事领域中的应用 智能材料结构用于军事，并不是一个新鲜的话题，就象所有高新科技的发现必然会应用于军事一样，它是随着智能材料的发展也在不断发展的一个领域。因为智能材料结构不仅象一般功能材料一样可以承受载荷，而且它还具有了其他功能材料所不具备的功能，即能感知所处的内外部环境变化，并能通过改变其物理性能或形状等做出响应，借此实现自诊断、自适应、自修复等功能。所以，智能材料在军事应用中具有很大潜力，它的研究、开发和利用，对未来武器装备的发展将产生重大影响。 目前，在各种军事领域中，智能材料的应用主要涉及到以下几个方面： （1）智能蒙皮 例如光纤作为智能传感元件用于飞机机翼的智能蒙皮中，或者在武器平台的蒙皮中植入传感元件、驱动元件和微处理控制系统制成的智能蒙皮，可用于预警、隐身和通信。 目前美国在智能蒙皮方面的研究包括：美国弹道导弹防御局为导弹预警卫星和天基防御系统空间平台研制含有多种传感器的智能蒙皮；美空军莱特实验室进行的结构化天线（即把天线与蒙皮结构融合在一起）研究；美海军则重点研究舰艇用智能蒙皮，以提高舰艇的隐身性能。 （2）结构监测和寿命预测 智能结构可用于实时测量结构内部的应变、温度、裂纹，探测疲劳和受损伤情况，从而能够对结构进行监测和寿命预测。例如，采用光纤传感器阵列和聚偏氟乙烯传感器的智能结构可对机翼、机架以及可重复使用航天运载器进行全寿命期实时监测、损伤评估和寿命预测；空间站等大型在轨系统采用光纤智能结构，可实时探测由于交会对接碰撞、陨石撞击或其他原因引起的损伤，对损伤进行评估，实施自诊断。正在研究的自诊断智能结构技术有：光纤传感器自诊断技术，可以测量裂纹的“声音”传感器自诊断技术，及其它可监测复合材料层裂的传感器自诊断技术等。 （3）减振降噪 智能结构用于航空、航天系统可以消除系统的有害振动，减轻对电子系统的干扰，提高系统的可靠性。如美国防高级研究计划局资助波音公司研制的直升机智能结构旋翼叶片，可以改善旋翼的空气动力学性能，减小振动和噪音。智能结构用于舰艇，可以抑制噪声传播，提高潜艇和军舰的声隐身性能。智能结构用于地面车辆，可以提高军用车辆的性能和乘坐的舒适度。国外正在研究的具有减振降噪功能的智能结构，主要由压电陶瓷、形状记忆合金和电致伸缩等新材料制成。 （4）环境自适应结构 智能结构制成的自适应机翼，能够实时感知外界环境的变化，并可以驱动机翼弯曲、扭转，从而改变翼型和攻角，以获得最佳气动特性，降低机翼阻力系数，延长机翼的疲劳寿命。如当飞机在飞行过程中遇到涡流或猛烈的逆风时，机翼中的智能材料就能够迅速变形，并带动机翼改变形状，从而消除涡流或逆风的影响，使飞机仍能平衡地飞行。 美国的一项研究表明，在机翼结构中使用磁致伸缩致动器，可使机翼阻力降低85%。美国波音公司和麻省理工学院联合研究在桨叶中嵌入智能纤维，电致流变体时可使桨叶扭转变形达几度。美国陆军在开发直升机旋翼主动控制技术，将用于RAH－66武装直升机。美国防部和航空航天局也在研究自适应结构，包括翼片弯曲、弯曲造型/控制面造型等。 相信在不久的将来我们用智能材料制成的飞机机翼，就可以像鱼尾巴一样行动自如，自行弯曲、自动改变形状，从而改进升力和阻力，使飞机飞得更高、更快。 2．智能材料与住宅智能化 让我们先来设想一下，未来的住宅会是什么样子：墙壁可以随心所欲的变换颜色；椅子可以随人体不同的需要改变温度和形状；一切的电器都是触摸式的，永远不会再有触电的危险；可视电话带有传感功能；……。这是多么美妙的一幅未来图画！在以前或者还会把它当作幻想和科幻小说来看，但是随着智能材料的发展，尤其是毫微塑料设想的提出，智能化住宅已经不再只是梦想。虽然目前还处于设想阶段，但是已经开始着手进行研究，并且必然将在不久的将来成为现实。下面让我们来了解几种未来的智能产品。 （1）多功能砖 多功能砖用来构建整个房屋的结构单元，这种结构单元具有变通性和智能性。这种多功能砖主要由四个分层构成。第一层是功能层，能感受来自周围的声能、热能、光能，并能控制这些能量的输出，如果是内墙壁砖的话，还能控制和改变墙的功能；第二层是通讯层，能为居住者提供内外通信联系的通道，第三层是输送通道，可以用来输送水和其它材料。住户还可以挑选合适的带“面膜”的砖材。面膜是砖材的最上层，它也具有多功能性。如壁膜可以使墙壁产生不同的色彩和图案；传感膜可以接收声波、热能和可见光并予以减弱或增强；地膜可产生耐久的色彩和图案；界面膜可连接内外通信线路。面膜的设置及其构形并不是一成不变的，而是很容易剥离并换上新的面膜。 （2）食物器皿 在未来的厨房里不会看到传统的碗碟。在毫微塑料的桌面上旋转的碗不仅能测知食物的存在，而且可以根据用户的需要自行形成各种形状的碟子，供准备、烹调和上菜时使用。并且这种盛食物的碗还具有保温和在不使用冰箱的情况下保鲜的功能。 （3）座椅 用毫微塑料制作的坐椅不仅功能将大大增加，而且也将增加舒适程度。使用毫微塑料能改变椅座面的柔韧性和弹性，也可以形成各种型式的椅座面。如果出于美学的考虑，或是便于人们入座或从座椅中站起，毫微塑料也可以形成所需的任何图案或结构，还能改变座椅本身的结构。由于不同年龄段的人对温度舒适性的要求有很大区别，这种座椅还可以随心所欲地升温和降温。它甚至还对人们喜爱的舒适温度具有记忆功能。 （4）卫生间 在卫生间里，常见设施是洗脸盆、抽水马桶和淋浴器。采用了智能结构的卫生间是这样的。 在洗漱时，人们只要接触洗脸盆支架表面的任何区域，就能调节控制水温、水速和水流的状态（集中喷射的水流或宽阔的水帘状等）供人们选择。洗脸盆上方的镜子能照出人的正常反转象，还能照出真实的非反转象。 抽水马桶的形状和大小可随使用者的不同而自动变化，坐垫自动加热至舒适的温度，整个结构十分轻便。无论安装在室内的任何地方，都能和多功能砖牢固地砌合，从而解决上下水的问题。在电脑住宅的厕所里，安装了一台检查身体的电脑系统，每当有人上厕所时，与马桶相连的体检装置即自动分析大小便的情况，如发现异常，电脑会立即发出警报，以便及时到医院去看病。 淋浴设备只要和多功能砖相连接，上下水、水温和水流都能得到自动控制和调节。 综上所述，未来的智能化住宅必将显著提高人们的生活质量 3．与现代医学相联系的智能材料 （1）人造肌肉 因为生物弹性材料能模拟活体生物，而且其力量和反应速度均接近于人体的肌肉。所以这种材料可以应用于人体组织的修复，而且它们还具有与生物体的相容性，随着伤口的愈合，这种聚合物就会在体内逐渐降解，最后将会消失。 （2）人造皮肤 意大利比萨大学的科研人员为了使机器人与真人更接近，让它的皮肤具有感觉功能，研制成功一种人造皮肤智能材料，这种材料可以感知温度、热流的变化以及各种应力的大小，并且有良好的空间分辨力。这种智能材料还可以分辨表面状况，例如，粗糙度、摩擦力等。 （3）在药物自动投入系统上的应用 科学家正在研制一种能根据血液中的葡萄糖浓度而扩张收缩的聚合物，这种聚合物可制成人造胰细胞，将它注入糖尿病患者的血液中，小球就可模拟胰细胞工作，使病人的血糖浓度始终保持在平常的水平上。 （4）智能材料的两种抗癌应用 Ⅰ、

第3篇：国内外【智能】材料发展状况分析（上）

国内外智能材料发展状况分析（上） Intelligent material development status 智能材料是指能感知环境条件并做出相应“反应”的材料，其行为与生命体的智能反应有些类似，1989年日本的高木俊宜提出了这一概念。日常生活中常见的变色镜片就是用智能材料制成的，它可以根据太阳光线的强弱做出反应，表现出明暗的变化。 智能材料的发展前景非常广阔。一方面，其构想来源于仿生学，科学家们的目标就是想研制具有类似于生物各种功能的“活”的材料，因此智能材料必须具备感知、驱 动和控制这3个基本要素。另一方面，一种材料的功能较单一，难以满足要求，为了解决这个问题，科学家研究采用2种或2种以上的材料复合来构成一个智能材料 系统，因而对智能材料的研究涵盖了关于材料系统的设计、制造、加工、性能和结构特征，这些均涉及到了材料学最前沿的领域，对智能材料的研究代表了材料科学 最活跃的方面和最先进的发展方向。智能材料是21世纪一次划时代和深刻的材料革命，其独特的仿生物智能功能，在国民经济的各个领域中已展现出优越性能和广 阔的应用前景，与此同时，智能材料发展成为了一门新兴的多学科交叉的综合科学。 一、智能材料的结构与基本特征 智能材料由基体材料、感知材料、执行材料和感知以及测控系统组成。 基体材料是起承载作用的智能材料结构，应选用轻质的材料，高分子材料由于其质轻、耐腐蚀、粘弹性、非线性等特征而成为首选，另外也可选用金属材料，以强度较 高的轻质有色金属合金为主。感知材料是在智能材料中起着传感作用的结构，主要作用是感知压力、应力、温度、电磁场、pH值（酸碱度）等环境的变化。形状记 忆材料、电致变色材料、磁致伸缩材料、光纤材料、压电材料、电流变体和液晶材料等都是常用的感知材料。执行材料是智能材料中起着响应与控制作用的结构，前 面提到的形状记忆材料、压电材料、磁致伸缩材料和电流变体等感知材也都属于执行材料。信息处理器的主要作用是处理传感器输出的信号，是智能材料核心部分。 另外还有一些配合特殊性能的其它功能材料，包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。 智能材料的独特结构决定了其基本特征，主要表现在其拥有不同寻常的功能和能力。功能包括：传感功能，即感知自身所处的环境条件的变化；反馈功能，即对比系统 输入与输出信息，并将结果反馈给控制系统；信息识别与积累功能，即识别并积累来自传感网络的信息；响应功能，即根据变化适时做出反应并采取行动。能力包 括：自诊断能力，即对系统自身的故障等问题的诊断和校正；自修复能力，即通过再生机制，修复损坏部分；自调节能力，即调节自身结构功能，改变自身状态行为 以适应外界环境的变化。 二、智能材料的分类 智能材料可以从不同的角度进行分类，按照材料的组成可分为金属系智能材料、无机非金属系智能材料和高分子系智能材料3种类型。金属系智能材料，主要指形状记 忆合金（SMA），是一类重要执行材料，可用其控制振动和结构变形。这种功能主要是由物体的磁致伸缩现象而产生的，而铽-镝-铁多晶合金是最典型的磁致伸 缩材料。最近，因为稀土功能材料的超磁致伸缩性能，引起了人们广泛注意。无机非金属系智能材料主要在压电陶瓷、电致伸缩陶瓷、电（磁）流变体、光致变色和 电致变色材料等方面发展较快。高分子系智能材料，由于是人工合成，品种多、范围广，所形成的智能材料也极其广泛，其中主要有形状记忆高分子、智能凝胶、压 电高分子、药物控制释放体系、智能膜等。 按 照智能材料的自感知、自判断和自执行角度出发可分为自感知（传感器）智能材料、自执行（驱动器）智能材料、自判断（信息处理器）智能材料3种。自感知（传 感器）智能材料包括压电体、电阻应变丝、光导纤维等；自执行（驱动器）智能材料包括与传感器用压电体材料相同的压电体、伸缩性陶瓷、形状记忆合金、电流变 液等。 按照智能材料的智能特性来划分，可分为可以改变材料特性（如力学、光学、机械等）的智能材料；可以改变材料组分与结构的智能材料；可以监测自身健康状况的智能材料；可以自我调节的智能生物材料（如人造器官、药物释放系统等）；可以改变材料功能的智能材料等。 按照智能材料的功能特性来划分，可分为是对外界或内部的刺激强度，如应力、应变及物理、化学、光、热、电、磁、辐射等作用具有感知功能的材料，这种材料又被 称为感知材料和能对外界环境条件或内部状态发生变化时做出响应或驱动的材料。感知材料主要有压电高分子材料、形状记忆合金、压电陶瓷、光导纤维等。 按照智能材料模拟生物行为的模式来划分可分为智能传感材料、智能驱动材料、智能修复材料以及智能控制材料等。 三、几种常见的智能材料 1．压电材料 压 电材料是一种能够实现电能与机械能相互转化的机敏材料，压电材料主要包括无机压电材料、有机压电材料和压电复合材料3类。居里（Curie）兄弟在对石英 晶体的介电现象和晶体对称性的试验研究中发现了压电效应，压电效应分为正压电效应和逆压电效应2种情况。当机械力作用在其上时，内部正负电荷中心发生相对 位移而产生电的极化，就是正压电效应。 （1）压电材料的应用 压电材料能够实现电能与机械能相互转化，具有制作简单、成本低、换能效率高等优点，因而被广泛应用于热、光、声、电子学等领域。随着压电材料制备技术的发 展, 压电材料在日常生活、生物工程、军事、光电信息、能源等领域有着更加广泛而重要的应用。在日常生活方面，压电材料的应用相当普遍。例如，电视机、录像机、 自动点火煤气灶、雾化加湿器、B超、彩超、超声美容、降脂器、理疗仪等。在军事方面，压电陶瓷制成的声呐系统能在水中发声、接受声波，也可用于水下、地球 物理探测，以及声波测试、夜视装置、红外探测器等方面，此外，还可以利用压电陶瓷的智能功能控制飞机、潜艇的噪声。图2是美国国家航空航天局研究的一种智 能型压电纤维复合材料（ Macro Fiber composite，MFC）。以MFC 压电复合材料为基础，可以制作控制F /A-18飞机垂尾2个表面上的第1型扭转模式。 在生物医学领域，生 物压电陶瓷主要用于实现生物仿生。例如，聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜可用在人体和动物器官的超声成像测量中，还可用来模拟人体皮肤。在光电信息方面，压电 材料主要可用于声表面滤波器、光快门、光波导调制器、光显示和光存储等，还可以用在机器人和其它智能结构中，对外界产生的信号进行处理、传输、储存。压电 材料也可以适用于高频和中等行程控制，包括各种光跟踪系统、自适应光学系统、机器人微定位器、磁头或喷墨打印器和扬声器等。 （2）压电材料的发展前景 压电材料经过多年发展，目前其总的趋势走向是功能结构复合化、功能个性化、性能极限化、体积微型化。目前其研究热点主要集中在以下几方面： ①高温压电材料 高 温材料是目前研究的热点之一，因为在核电能源、航空航天、冶金石油化工等许多领域迫切需要能够适应更高的温度的电子设备。高温压电陶瓷的研究主要集中在钪 酸铋-钛酸铅、碱金属铌酸盐和具有非钙钛矿结构的偏铌酸铅3种体系，高居里单晶材料主要为锂盐类压电和铁电单晶如铌酸锂、钽酸锂、锗酸锂等材料。 ②细晶粒压电陶瓷 细晶粒压电陶瓷材料的研究和应用正成为近期的热点之一。因为随着纳米技术的发展，科学家希望通过纳米结构仿生，复制特殊生物体

第4篇：无人机: 自主/【智能】的本质及其关系

无人机: 自主/智能的本质及其相互关系 UAV: autonomy/intelligence nature and relationship 自主/智能的本质内涵及其相互关系准则是无人 机设计的基本原则。 从一般意义上讲，自主与智能是两个不同范畴的概念，自主表达的是行为方式，由自身决策完成某行为则称为“自主”；智能则是完成行为过程的能力[3]，也就是运用的方式方法以及策略是否符合自然规律或符合人(或某团体)的行为规则，在千变万化的环境中找到合理的“路径”完成某项任务，则称为是智能的。显 而易见，智能是分层次和等级的[3]。 自主与智能二者之间的关系应该是：自主在前，智能在后，二者应该相辅相成；自主未必智能，但自主希望有智能；智能依赖自主，智能的等级取决于自主权的高低，智能是自主与知识及其知识运用的结合体，智能生成的一般过程应该是：在自主的前提下, 综合运用权限范围、主动性、爱好痴迷精神、感悟力… 等各方面能力，去感受信息、提取信息、积累知识、 总结知识、归纳特征并精化、提升完善知识结构、融会贯通知识以尽可能达到符合自然规律的目的。 智能具有相对性，不同“个体”的智能是有差别的，这些差别既来自其“出生”时所赋予的智能，又来自后天学习与完善所得到的智能。由于自然界及其存在的事物都是矛盾的统一体，“正确”与“错误”、“好”与 “坏”、“聪明”与“愚蠢”等等都是相对，可以互相转化。因此要正确理解、掌握和运用“智能”，应该认识到：在人类社会中，“高智能”是以人的标准或世界观确定的，存在所谓的“高智能”与自然界的真“高智能”不一 致的现象，也存在“大智若愚”的现象，这是人的认识能力问题。这也是人类社会的“奥妙”之一，这也引申出中华民族的至理名言“智者千虑，必有一失”这句名言既是真理，又是公理，因此在设计个体智能策略时，必须利用对方的“失”，才能掌控对方、取胜对方，因此难点就是如何探知对方的“失”，一旦掌握了对方的“失”，制定策略取胜对方就易如反掌了。 需要强调，人们往往把智力和智能混为一谈，这是错误的。智力(智商)与智能的内涵是完全不同的。智力是对知识获取、推理和运用知识的能力，而智能是指从获取的知识、知识推理和知识运用的结果符合自然规律的程度，智力只是智能形成的一个要素，有智力不一定是智能的，高智能一定是需要高智力。 在构造无人机时，应赋予无人机“相当”的自主和智能能力，以满足人的需求，应基于上述的自主与智能的关系准则进行设计。 由于无人机是在人授权下工作的，无人机由人赋予智能的能力，在赋予智能能力过程中会“植入”使无人机会出现“灾祸”的因子，所谓“灾祸”是“天灾”和“人祸”，“天灾”是自然界的创造，人类无能力管控，“人祸” 是人主观想干某事，由于能力问题或责任心问题(疏 忽)，导致飞机不听人的指挥或未按人的想法“做事”，出现人不想看到、更不想要、而人又无法控制的事情发生，这确实存在，强调的是：这些失控是暂时的，不可能永远持续；原因是无人机需要能量，其智能程度是有限的，再则人也可以采用其他手段管控或击毁它，“机器将来局部取代人”的论断在某种意义上是成 立的，但“机器将来控制人类”是不可能的，但会给人 类带来“麻烦”或“灾难”，此类“麻烦”或“灾难”并不是完全不好，对于某些人群是“坏事”，但对于另外的人群是“好事”(前提是能管控住)，用此特点对付“他人”。 具体个体的自主是有权限和范围的，受到许多因素的限制，正如与人的自主概念是一样的，一是人受到自然界的规律或法理限制，二是人受到所处群体的 制约(国家/制度、社会团体/规程、单位/条例、家庭/伦理道德)；无人机的自主权限首先受人(使用者)限制，同时也受自身能力的制约，也受其使用环境的限 制(自然地理环境、飞机编队要求、任务要求等)。 实现无人机自主行为方式的基本原则或底线是：必须具有独立自主信息获取能力、独立自主信息处理与决策能力、独立行为执行能力。独立自主信息获取能力是自主的基础，没有独立自主的信息获取能力，就是“空中楼阁”，就是个“附庸”或“寄生虫”；对无人机而言，如果信息需要外界提供，一旦外界不再提供信息，那么无人机就会变成“聋子、瞎子”；独立自主信息处理与决策能力是自主的核心，否则就谈不上自主，自己没有主见，只听别人发号施令，只能作“傀儡”；独立行为执行能力含义为独立服从自身决策层的命令，依据自身的能力去执行任务，而不是仅仅机械地执行外来命令。因此，无人机成为完整的自主智能需要有上面的三层组成，三者是相互作用与依存，是命运共同 体，图4示出了无人机自主智能体信息流图和要求示。 无人机智能实现的基本原则或底线是: 在自主体三层面的每个层面都要有基本的智能功能和能力，三者协调互补；每层的智能功能应实现基本的自然规律或行为规则，有自学习和自完善的能力。信息感知与提取要独立自主能力体现在下面三个方面：(1) 信息源应是自然属性，信息源不能人为设置特征属性，这会难以保证信息的唯一性、可信性和 安全性；(2) 信息源的信息感知要自主完成，不能利用其他外部信息和辅助段；(3) 信息特征的提取要自主完成，不能利用其他外部手段提供的特征信息。 显而易见，GPS、北斗信息以及数据链提供的信息不是自主信息，这些信息传感器(或设备)就不是自主信息传感器(或设备)；下面列出的传感器(或设备) 属于信息自主感知传感器：惯性传感器; 视觉感知设备；地形匹配感知设备；光学感知(激光/红外/紫外等) 传感器；天文信息感知传感器；电磁感知传感器。 以机场感知与特征提取为例说明信息感知与提取要独立自主能力的含义。 在机场上安装反光镜或其他人为设置的标志来指示机场的位置特征、跑道的参数特征就不体现自主特性，因为这些人为设置的特征很容易改变或破坏，不能作为可信和唯一的信息属性标志。应以跑道周围难以改变的属性特征作为信息源，周围面积大小根据距离的远近选择，从远到近，区域面积逐步减小，区 域内以人难以改变的属性特征为信息提取特征：如高山、河流、自然景观以及它们之间的相互关系为属 性，这样就既能实现自主，又能进行故障识别与故障 重构，为自主决策提供可信和唯一特征的信息。 目前人是自然界的“精灵”，是最为合理的自主智能综合体。无人机的设计理念应遵循人体结构和人思维/行为逻辑的关系，复杂性管理的策略和方针应是 “分而治之”(divideandrule)[4]。人的智能处理是分层次的，对外界的信息处理和响应分优先级，生死问题优先处理，提高和改善生活质量和环境次之，不同的条件下，生死问题处理方法也不一样。因此, 无人机作为人使用的工具，其智能处理也应分层次和等级[1,5]，有优先级。建议以优先级为原则将无人机智能等级分3个等级(层级)(图5)。 第一等级是无人机个体安全飞行等级，定义为“高可靠活着”：能够安全飞行，高度、速度和姿态等状态是安全的；有防撞能力，能自主安全的规避静止和动的物体；空中加受油能力，确保有飞行能量；故障重构和自修复能力；特情安全着陆能力。 第二等级是完成小组特定的工作，定义为“高品质的工作”：能够实现四维导航，实现态势感知与认知；能够实现路径规划与重规划；任务规划与重规划；无意识信息的认知。 第三等级是实现机群协同任务，定义为“为集体使命高效工作”：编队飞行；有人/无人协同作

第5篇：智能音箱如何选

一、什么是智能音箱？ 智能音箱不仅仅是音箱，它是新一代的人机交互的入口。它以蓝牙音箱的形式集成了播放网络音乐、查询各类信息、语音娱乐互动甚至控制智能家电等功能于一身。依托这些年来人工智能和语音识别技术的高速发展，如今的智能音箱可以对用户的语音指令进行正确且及时的反馈。 二、智能音箱与普通音箱的区别？ 区别在于“智能”二字。普通蓝牙音箱多是单纯的作为音频输出，而“智能音箱”音频输出只是其中一个小功能。不过就如同手机的音乐质量比不上专业的音乐播放器，“智能音箱”一般要比同价位的蓝牙音箱音质稍差。但是由于搭载人工智能，所以用户可以和它进行语音交互，从而实现类似手机上语音助手的功能。不过智能音箱虽然内置智能AI但实际上内部却并不复杂，因为一切运算都是在云端完成。所以智能音箱内部并没有什么高大上的处理器，反而和普通音箱主要零件没有太大差别。因为成本基本集中在发声单元上，所以不难奇怪为什么会有售价仅仅几十块钱的智能音箱了。 三、智能音箱都可以实现哪些功能？ 智能音箱作为人工智能和传统产品结合的产物，可以实现如下功能： 1播放网络音乐 与普通内置资源的播放设备和蓝牙音箱不同，智能音箱的音乐资源都是联网获取的，避免了内置资源无法更新、蓝牙音箱必须连接手机或电脑才能播放的尴尬。 2智能语音助手 类似于手机上的语音助手，可以通过语音的方式和它聊天或者对它下指令。大部分的智能音箱都可以提供定闹钟、查咨询等基础功能，部分还会通过和其他应用合作的方式实现语音购物、订外卖、查路况等服务。 3智能家电语音遥控器 通过和家里的智能家电产品互联，从而达到语音控制智能家电的效果。例如可以语音控制开关或调节空调、电视等。不过对于被控制的对象有要求，必须要是支持对应智能音箱的智能家电。 四、智能音箱有哪些选购要素？ 1.音质 智能音箱本质还是要输出声音的音箱，而音质则是衡量一款音箱好坏的重要指标之一。一款好的音箱不仅要保证正常工作时不会有高音量破音、工作时有电流声等异响，还应具备较高的解析力、动态范围以及尽可能好的声场表现。这里有一个小窍门，由于物理结构的原因喇叭的功率和体积大小基本是正相关的，所以一般体积大的音箱要比体积小的音箱音质好。 2.基础体验 与传统音箱相比因为多了“智能”二字，所以必不可少多了蓝牙、WiFi和配套的APP。蓝牙和WiFi在使用时是否一直保持连接的稳定是影响用户体验的重要因素。另外简单易用的APP可以帮助用户轻松上手。 3.内容 内容对于一个播放设备来说是重中之重。智能音箱不可能内置海量资源，所有内容都必须联网获取，而各个智能音箱因为所属互联网背景不同，内容资源也不尽相同，以听音乐为例，Apple的 HomePod就是采用Apple music的曲库而阿里的天猫精灵则是虾米音乐的曲库等等，所以选购之前最好先看看要买的音箱曲库里是否有自己喜欢的音乐。此外还有新闻、书籍、故事等，总之一个优秀的智能音箱，优质且丰富的内容资源是必不可少的要素。 4.交互 大多数智能音箱虽然都有配套的app但是主要的交互还是靠语音与音箱对话完成的。这里对于音箱来说有几点要求： 一：拾音范围要广。很多音箱都有控制智能家居的功能，这就要求拾音范围必须要足够广，不然只能每个房间都放一个音箱了。 二：语音理解。对于语音指令是否正确理解是最影响智能音箱使用感受的。倘若无论你下达什么指令，音箱都只会回答“我没有听懂”或者去干一些不知所云的事，那真是砸了它的心都有。 三：反馈及功能实现。由于反馈要通过云端计算，所以反馈时间会有延迟。如果要等上十多秒才能打开空调，真不如自己动手打开。 5.生态 之所以各个互联网巨头都推出了自己的智能音箱，还是因为他们希望能通过它将用户拉入自己的生态圈。比如你想用饿了么叫个外卖就得用阿里系的，你想联动家里的小米产品就得用小米的。所以选择智能音箱也就是选择背后的生态。建议选购时选择自己经常会用到的生态圈。 五、购买智能音箱有哪些注意事项？ 1. 尽量不要购买有厂家倒闭风险的产品 智能音箱毕竟是个大部分功能都需要联网才能实现的产品，一旦厂商倒闭，云端服务器关闭那它就只是一个普通的蓝牙音箱而已。 2. 智能音箱不可能控制家里所有电器 几乎所有的生态圈都是排外的，没有一款智能音箱能够通吃所有的智能电器，如果控制家里的电器是你购买的核心需求，最好先看看哪一款能最大范围的支持家里的智能电器。 3. 尽量选择最新产品 科技产品向来有“买新不买旧”的说法，智能音箱也是一样。新一代的产品除了会在性能、工艺上有提升之外，也会改进前代产品的缺点。 六、有哪些智能音箱品牌推荐？ 虽然说欧美国家在智能ai和语音识别方面起步较早，但是毕竟我们在与音箱进行交互的时候主要还是用普通话。除非你是想用智能音箱来学英语否则本土品牌更值得选购（某些外国品牌由于国内没有服务器导致联网体验也很差）。 小米 小米作为成立时间不长的公司却在它所涉及的领域有着惊人的发展，如今小米旗下的米家智能家居几乎已经覆盖到了生活的方方面面，以可联动智能设备覆盖品类的范围来说，小米堪称第一。 阿里巴巴 作为中国互联网的巨头，阿里的生态以自家的天猫、支付宝为核心，辐射到其他阿里旗下或投资的互联网领域。买东西、查物流、订外卖还是马云家靠谱。 腾讯 腾讯在ai领域起步较晚，不过他们手握全中国流量最大的应用——微信。腾讯的音箱可以和微信进行互联对不少人来说还是挺有竞争力的。 京东 京东作为电商平台与它合作的支持京东微联的智能家电从品类来说不输小米。另外语音识别方面，京东选择和中国语音识别技术最好的科大讯飞合作，值得推荐。 百度 百度算是中国在ai领域起步比较早的公司了，百度的智能音箱都搭载了自家的DuerOS技术，类似安卓的开放式平台，为它提供了不错的延展性。 喜马拉雅 喜马拉雅作为音频服务领域的知名品牌，拥有广大的用户，同时在内容资源方面喜马拉雅的多年耕耘更具优势。 七、如何评测智能音箱？ 首先针对智能音箱的基本性能进行测试。 1. 拾音效果 用手机以最大音量播放同一段录音比如“现在几点了？”。固定距离分别测试。 2. 抗干扰 还是同一段录音，加入另一台手机以最大音量播放白噪音。 3. 网络连接与误唤醒 记录测试期间误唤醒次数和断连次数。 4. 谐音字通过更改谐音字的歌名，测试音箱是否正确的播放对应歌曲。 5. 曲库 收集了4位编辑每人5首歌曲，从经典到流行，国语外语基本都有涵盖。 6. 问题 通过对话提问的方式测试智能音箱的“拟人”程度。