十万个冷知识第二十三弹电子篇

机器人可以伪装成真人和你聊天吗

在苹果手机里出现了可以与你对话的语音小精灵Siri,这个小精灵能以各种方式为你效劳,例如帮你找餐厅、帮你找电影院、为你做天气预报等。如果遇上4月1日愚人节,Siri会不会“逗你玩”呢?

以现有的技术来看,如果要求Siri一类的对话聊天机器人伪装得像真人一样,跟人谈上个三五分钟而不被识破,目前还是一件有困难的事情。拿Siri来说,手机在收到了你说的一句话之后,会把它传回由成千上万台计算机组成的分析系统,通过在短时间内搜索网络上海量的信息和数据库,“费尽心思”计算出一个合理的答案,再传回你的手机上。虽然它的设计者运用了各种先进技术,但是Siri还是会经常答非所问,引出笑话连连。

和Siri类似的语音聊天机器人,以及一些自动聊天程序的表现也大都不尽如人意,说明它们“脑瓜”还不够“聪明”,著名的“图灵测试”测量电脑智能的方法是,评判员站在隔板的右边,计算机放在隔板的左边,同时一个真人也在隔板的左边,然后评判员隔着隔板与计算机和真人通过各种方式进行交流,如果评判员辨别不出自己是在和计算机还是在和真人交流,就说明这台计算机通过了“图灵测试”。如果Siri和那些自动聊天机器人参加“图灵测试”,肯定全都不及格。

虽然如今的计算机运算速度已达每秒百亿千亿次,人用笔和纸算一个小时才可以算出来的算术题,对于计算机就是瞬间的事情,可是表面脑子转得很快的计算机和人聊起天来就显得很笨了。计算机的计算能力很强,但是思考能力和智能水平上还远远比不上人脑。

按照“图灵测试”的思想,从年开始,每年都会有一个世界勒布纳人工智能奖比赛,各国最顶尖的研究自动聊天机器人的计算机科学家聚到一起,大家一比高低,看看自己的计算机程序有没有可以通过“图灵测试”的。

在比赛中,这些计算机并不需要像Siri那样发出声音,只要打字聊天,任务难度已经降低,可是在20年的比赛中,还没有一次自动聊天机器人能把评委完全唬住,评委只要和计算机打字聊上一小会儿,立刻就发现和自己聊天的不是真人,是一个计算机程序。最近两年表现最佳的比赛冠军Suzette,也只能在隔板左边的真人故意装成机器人说话方式的情况下,勉强骗一下另一边的评委。

按照勒布纳奖的规定,每年比赛的冠军只可以得到铜奖;如果能把所有评委都骗住,让他们分不清是机器人还是真人,可以得到银奖;如果不仅可以用打字的方式,还可以用语音的方式“骗人成功”,就可以得到金奖。

包括Suzette和Siri在内,现在世界上还没有科学家的计算机程序和机器人能够挑战比赛银奖和金奖,计算机的智能还很难做到像人一样思考。读者们可以在未来挑战这个难题。

人造卫星上主要采用什么电源

人造卫星上有许多电子设备,它们都需要用电,所以电源对于卫星来讲必不可少。在出现故障的卫星中,不少是因为电源失灵而造成的。

卫星电源用于产生、存储和变换电能,由发电、电能存储、电源功率调节、电源电压变换等装置组成。随着卫星技术的发展,其电源功率也在不断提高,已从最初的几十瓦增加到十几千瓦。

卫星上的电源有太阳能电池电源、化学电源和核电源等多种。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。因此,目前绝大多数卫星都采用太阳能电池。这种电池利用半导体材料的光电效应将太阳能直接转换成电能,能工作几年甚至几十年。

早期的卫星是把太阳能电池贴在卫星星体表面,但由于面积较小,所以发电功率不高。现在大多数卫星都把数以万计的太阳能电池片贴在面积很大的板上,然后把整块太阳能电池板安装在卫星星体外面,大大提高了发电功率。

早期的太阳能电池片是用半导体硅做成的,现在开始广泛采用砷化镓材料,因为它的光电转换效率高,能达到20%以上。另外,为了进一步增加太阳能电池片数量,中大型卫星多采用由数块太阳能电池板连接而成的太阳翼。由于太大,火箭装不下,所以在发射时太阳翼处于折叠状态,待卫星与火箭分离后再展开。

为了使卫星上的太阳翼总是朝向太阳,以获取最大的电能,不少卫星上的太阳翼采用了一些先进技术:一是装有驱动机构,带着太阳翼转动;二是用太阳敏感器来捕获太阳的方位,从而控制驱动机构转动太阳翼,使太阳光尽可能垂直于太阳翼,为卫星提供充足的能源。

液晶显示器是用晶体制成的吗

液晶对于现在的人们来说是一个非常熟悉的名词。计算机、电视机、手机,以及街边的大幅屏幕不少是利用液晶显示屏来实现显示功能的。

19世纪末,化学家发现一些固态有机物在加热之后并未直接变成液态,而是在一定的温度区间内介于固态和液态之间,然后高温时变成液态。它既不同于能够随意流动的液体,也不同于规则有序的晶体,它有着介于两者之间的结构特点。

因为它同时具有流动性,以及类似晶体的光学、电学性质,所以当时认为这是一种液态的晶体,简称为液晶。也有观点认为,物质状态除了最常见的固、液、气这三态之外,还应该加上液晶和等离子体这两种状态。

现在化学家已经发现,能够形成液晶的化合物的分子往往都具有特定的几何形状,常见的是长宽比很大的长棒状结构的分子,并带有极性的基团。在一定的温度范围内,液晶的长棒状分子不像液体分子一样可以随意流动,而是倾向于沿同一个方向彼此平行地排列和流动。液晶分子之间的位置关系仿佛一束松散的牙签,彼此都近乎平行并朝向同一个方向,但是首尾依然参差不齐,不像晶体那样严格有序。

液晶分子中的极性基团的存在使得分子内部的电荷呈现不平均的分布,导致液晶分子变得有极性。因此液晶分子的排列状态会受到外加电压的影响而改变,进而在透光和不透光之间切换。液晶显示器就是利用这种现象制成的。

将液晶注入两片玻璃的夹层,通过外加电压控制液晶分子的排列状态,就可以输出不同形状和明暗的图像。液晶显示器具有结构轻薄、功耗低而且工作电压低的优点,所以很快就淘汰了笨重的阴极射线管(CRT)显示器,成为主流显示器之一。

世界上有多少种机器人

科幻小说和电影中对机器人的精彩刻画,让人们对机器人充满了诸多遐想。其实,机器人就是一种靠自身动力和控制能力来实现各种功能的机器,它的种类有很多。如果按照智能水平来分类,那就包括工业机器人、初级智能机器人、高级智能机器人;如果根据应用来分类,那就包括工业机器人和特种机器人。其中工业机器人主要是面向工业领域的,它可以代替人完成某种定式操作,汽车装配机器人就属于工业机器人。特种机器人分成很多类,包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人以及火星探测机器人、机器人战车等。特种机器人的种类远多于工业机器人。

机器人的外形也是千变万化的。科幻作品中的机器人大明星,距离我们现实世界还有很大的距离。人类在不断地制造机器人,使其为我们服务。越来越多的机器人明星出现了。

仿人机器人明星“阿西莫”是由日本本田公司研制的外观类似太空人的小家伙,是目前最先进的仿人行走机器人。自诞生以来,“阿西莫”就以其憨厚可爱的造型受到大家的喜爱。它身上有许多仿人关节,如臀关节、膝关节和踝关节等,并且安装了防止摔倒的“平衡器官”。因此,它可以平稳快速地做出行走、上下楼梯、弯腰和跳舞等动作。“阿西莫”还可以像人类一样跑步,年诞生的新一代“阿西莫”,跑步速度可以达到9千米/时!经历几代的发展和改进,“阿西莫”已具有相当于3岁小孩的智力,它可以做出躲避障碍、给人让路等智能行为,甚至能够和小朋友们一起玩耍。它那可爱的姿态不仅让人忍俊不禁,而且让我们对科技的力量感到惊奇。

火星探测机器人“勇气号”和“机遇号”被科学家亲切地称为机器人“地质学家”。它们的“大脑”在其身体内部,是一台每秒能执行约万条指令的计算机;“颈”和“头”是火星车上伸出的一个桅杆式结构;“眼睛”是一对彩色全景照相机;“腿”是6个轮子,“手”是一个探测装置。有了这些部件,火星车就能像站在火星表面的人一样环视四周。

“勇气号”和“机遇号”平时在火星上走走看看,对岩石敲敲打打、搜集数据,当它们发现值得探测的目标时,会走上前伸“手”进行考察。车上携带着多种科学仪器,如显微镜成像仪和小锤子,能在火星岩石上打出直径45毫米、深约5毫米的洞,为研究岩石内部成分提供帮助。

“机遇号”火星探测机器人于年7月7日发射,追随先行一步的孪生兄弟“勇气号”(6月10日发射),踏上了奔赴火星的漫长旅程。“勇气号”和“机遇号”分别于年1月4日和25日在火星表面安全着陆,开始寻找火星上水和生命的存在痕迹。它俩在火星的预期寿命是3个月,但它们在火星上实际生存超过了5年。通过对火星为期5年多的勘测,它们最重要的一个发现是:火星上曾经比现在温暖和湿润得多,曾经存在过含有盐分的液态海洋。这一重大的科学发现令科学家兴奋不已。年8月6日,美国航空航天局的第四个火星探测机器人“好奇号”成功降落在火星表面,展开为期2年的火星探测任务,其使命是探寻火星上的生命元素。

机器人明星当然少不了娱乐明星。机器狗AIBO不仅可以发出狗的各种声音,还可以像狗一样做出各种有趣的动作,如摆尾、叼东西、打滚……要是和它相处久了,它能通过记忆你的容貌、声音和动作,从而知道你是谁。它还能根据自己的喜好,找玩具玩耍,找主人撒娇。

AIBO是如何做到这一切的呢?原来在AIBO的体内,有一个极小的芯片作为它的“大脑”。它通过眼睛(摄像头)和耳朵(麦克风)识别“看到的事物”和“听到的声音”。更加神奇的是,如果在它的专用充电器上印好用于识别的标志,当AIBO的电池接近于耗尽时,它会自动跑至专用充电器自行充电,而不需要麻烦主人了。这就好似家里的小狗累了会自己找到小窝去睡觉一样,是不是很有趣!

除了上述这些机器人明星,世界上还有很多著名的“机器人”、“机器动物”在各行各业工作着。

为什么用不同的汉字输入法能在计算机中找到同一个汉字

之所以使用不同的汉字输入法能在计算机中找到同一个汉字,是因为汉字的编码方式是固定的。每个汉字都有一个唯一的标准编码,称为国标码。英文中的字母按照统一的美国标准,在计算机中就分别用了26个二进制代码来表示26个大写字母,再用26个代码来表示26个小写的字母。例如,字母“A”所分配的代码是,而字母“a”所分配的代码就是,这种统一的标准代码叫作ASCII码。汉字的数量要比英文字母多得多,常用的汉字有个,用7位编码就远远不够了,因此汉字的国标码有14位,例如,汉字“啊”的国标代码就是0100001。

然而,没有几个人是能够记住14位汉字国标码的,具体的细节要由计算机来操作。人们输入一个汉字让计算机来保存和处理,并让存储在计算机中的汉字正确显示在屏幕上或者打印在纸张上,这个过程还涉及三种代码,即汉字机内码、汉字输入码和汉字字形码。汉字在存储、加工处理和传输时使用的是汉字机内码,它通常是将14位的国标码分成两组,并在每组7位代码前面添加一位1成为8位,这样就变成一个16位的代码。汉字输入码是汉字输入时按照汉字的发音、字形,在西文键盘上敲入的一组按键编码。通过按键编码,借助汉字输入软件,就可以选择出你想输入的汉字了,软件通过查找汉字机内码库可找出其机内码,并进行存储和处理。

不同输入法选中的同一个字的机内码是相同的,因此在计算机中找到的是同一个汉字,而按照同样的机内码找到的汉字字形码也是相同的,因此可以显示或者打印同样的汉字。

为什么说电子垃圾是环境新杀手

所谓电子垃圾,指的是一些已报废、不再使用的工业或民用电子电气设备,例如废弃的电视机、冰箱、空调、计算机和手机等。随着更新换代,每年都有大量的电子废弃物产生。资料显示,中国每年至少有数以百万计的家用电器要报废,还有数量巨大的计算机和手机进入淘汰期。

电子产品中使用了大量化学物质。制造一台电器设备常常需要耗用几百种化学原料。因此,电子产品一旦变成垃圾,其中一些对人体有毒有害的物质就排放到了环境中。例如,电视机、冰箱、手机等电子产品都含有铅、铬、汞等重金属,机壳塑料和电路板上含有溴化阻燃剂,显示器、显像管和印刷电路板里含有以硅酸盐形式存在的铅元素,电路板上的焊料为铅锡合金,半导体和电池中含有镉,磁盘驱动器中含有铬,开关和传感器中含有汞,电线和包装套中含有聚氯乙烯,等等。这些物质在电子产品的生产和制作中功不可没,但是变成垃圾后,如果处理不当,对环境造成的危害也不可小视。一旦它们进入大气、土壤和水环境中,会直接影响到动植物的正常生长,并间接地通过呼吸或食物链进入人体,带来各类疾病,影响到人的智力、免疫力、脏器功能、骨骼等方面,甚至引发肿瘤!

所以,电子垃圾不能随便一丢了事,也不能像其他生活垃圾那样采取简单的掩埋或火焚等方式来处理,而要交给有专业资质的部门来处理。实际上,一些有毒有害金属物质,如铅、汞、砷、镉等,在专业的回收处理后还可以再利用。

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