機器意識：人工智能如何為機器人裝上大腦

前　　言
致　　謝

第一部分　理論
第1章　然後有了移動機器人 3
11　早期的先驅和Shakey誕生前的故事 3
111　Walter的海龜 10
112　Shakey和Stanford Cart 14
12　現代移動機器人 16
13　文化和社會影響 26
131　科幻小說、娛樂業、醫學外科和軍事 28
132　機器人會對人類構成威脅嗎 36
小結 38
注釋 39
練習 40
第2章　具身人工智慧與馴服食菌者的故事 41
21　從人工智慧到機器人 41
22　機器人的人工智慧 42
23　具身人工智慧—自主智慧體的形成 49
231　Toda的食菌者模型 49
232　自主AI智慧體設計原則 52
24　擬人論—來自自然界的寶藏 58
241　源自符號學的概念—“UMWELT” 58
242　源自生態學的概念—視覺的獨一無二性 62
243　源自心理學的概念—行為主義 66
244　人工動物—ANIMAT 70
25　評估性能—人工智慧與工程學 98
26　路上的三個困難 101
261　完整性問題—規劃是NP-hard 105
262　意義問題—符號接地問題 107
263　相關性問題—框架問題 111
小結 121
注釋 121
練習 123
第3章　移動機器人的控制范式 125
31　控制範式 125
32　Braitenberg的4種車輛—工程行為 129
33　協商式方法 139
331　協商式方法的缺點 141
332　從動物到機器人 142
333　機器人和電腦從根本上是不同的 143
34　反應式方法 145
341　包容架構和新人工智慧 148
342　運動圖式 154
343　行動選擇與競標機制 158
35　對新人工智慧的批判 162
351　新人工智慧的問題 163
352　反應式方法的高級功能拓展 167
36　混合式架構 172
小結 177
注釋 178
練習 181

第二部分　實現—如何製造機器人
第4章　機器人專家的工具 185
41　工具：導航和適應性 185
42　導航、路徑規劃和映射 189
421　A*和Bug演算法 190
422　對於導航的考量 192
423　人工勢場法 198
424　近似圖法 204
425　三維導航 207
43　適應性與學習 209
小結 215
注釋 216
練習 217
第5章　軟體、模擬與控制 218
51　機器人軟體 218
52　ROS簡介 225
小結 244
注釋 244

第三部分　機器人間交互與人機交互
第6章　機器人間交互、組和群體 247
61　多機器人系統 247
62　網路機器人 249
63　群體機器人 254
631　將智慧體行為與群體行為聯繫起來 259
632　群體機器人的特徵 261
633　群體機器人的技術指標 266
634　群體工程—新技術的展望 268
小結 280
注釋 281
練習 282
第7章　人機交互與社交機器人 283
71　人機交互 283
72　社交機器人 288
73　應用 301
731　帶有社交面孔的服務機器人 303
732　老年人護理機器人 305
733　陪伴機器人和機器人治療 310
734　博物館接待與嚮導機器人 320
735　功能性機器人，不只是聰明的機器 325
74　在日本，機器人正在創造歷史 331
小結 335
注釋 335
練習 336
第8章　跟隨阿西莫夫的腳步並具有道德行為能力的機器人 337
81　優秀機器人的要求 337
82　道德與倫理 343
83　阿西莫夫三定律及其不足 355
84　機器人的倫理理論 365
841　道義論 367
842　效果論 368
843　道義論與效果論—電車難題 371
844　將倫理作為一個架構實現 378
845　美德倫理 389
85　社會變革和不久的將來 390
小結 399
注釋 400
練習 402

第四部分　未來
第9章　探索有感知力的機器人 407
91　機器人能擁有意識嗎 407
92　自我覺知、意識和自由意志 410
921　自我覺知 411
922　意識 413
923　自由意志 422
93　從機器到（近）人 423
94　半感知範式及其局限 430
95　記憶、冥想和內在世界 438
96　實驗—COG、鏡像認知以及三個智慧型機器人 440
961　源自反應體系結構 441
962　從交叉模式綁定說起 448
963　鏡像認知 453
964　心理測量AI—知識遊戲