從Walter的海龜機器人開始，技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很長時間，我們現(xiàn)在能夠為擁有ASIMO、 PR2、 NAO和Pepper這樣先進的機器人而自豪。我對這個研究領(lǐng)域很有興趣，這歸功于我的學(xué)術(shù)背景，我曾經(jīng)參與的各種開源機器人社區(qū)（Player/Stage、ROS、MORSE等），還有我的教學(xué)任務(wù)以及與學(xué)生一起進行的項目。重要的是，我像孩子一樣渴望制造機器人。我不能自拔地把過去十年學(xué)到的幾乎所有東西都湊在一起，就像我們知道的那樣，機器人技術(shù)和人工智能確實能改變我們的世界。在全書十章的內(nèi)容里，我對各種各樣的研究者進行了思考，如Braitenberg、Dennett、Brooks、Arkin、Murphy、Winfield、Vaughan、Dudek、Dorigo、Sahin、Bekey、Abney、Wendell、Takeno、Bringsjord和Anderson夫婦，這些讓我印象深刻的人為我展現(xiàn)了通往正確道路的奪目光輝。除了這些學(xué)術(shù)上的影響和激勵之外，科幻小說，特別是艾薩克·阿西莫夫、Philip K. Dick、Arthur C. Clarke、Cory Doctorow、Peter Watts等人的作品，指引我去研究人工智能和機器人的各個方面以及它們對人類社會的影響，并幫助我在本書中闡述想法。
此外，我還受到了一系列電影的影響，這其中有標志性的描述機器人的電影如Wall-E、IRobot，以及經(jīng)典電影如The Metropolis、Blade Runner和West World，還有近的Interstellar、Real Steel、Robot and Frank、Big Hero 6和Ex-Machina。
本書致力于向讀者介紹在過去四十年中基于智能體的機器人所取得的成就，以及使用易用的電子和開源工具實現(xiàn)這些概念的方法，也介紹了多機器人團隊、群體機器人和人機交互，以及在機器人技術(shù)中開發(fā)人工意識方面做出的努力。后一章通過超級人工智能和技術(shù)奇點的預(yù)言展望了人工智能和機器人技術(shù)的未來。
本書的旅程從古希臘神話開始，以一個關(guān)于未來預(yù)言的爭論結(jié)束，即人類和技術(shù)將融合在一起以創(chuàng)造出高等生物作為我們進化途徑上的繼承人。從赫菲斯托斯、Philon、達·芬奇、特斯拉、Walter、Toda、Moravec、Braitenberg、Brooks到庫茲韋爾，本書采用了實例、圖片、與專家一對一的訪談、圖解、漫畫等方式，內(nèi)容生動活潑。
本書共涵蓋如下七大主題。
1.人工智能與應(yīng)用人工智能
任何學(xué)科的理論和實踐總是有一定的差異，課堂教學(xué)的啟發(fā)與實驗室、工作室或工業(yè)中的實際應(yīng)用本身就存在差異。這樣的情況對于人工智能來說更多見。根據(jù)我的經(jīng)驗，這個問題常常被歸結(jié)為是“學(xué)習(xí)人工智能”還是“制造機器人”。Russell、Norvig、Rich、Knight這些人工智能中的杰出范本實際上對構(gòu)建機器人并沒有多大幫助，你必須挖掘在線教程、YouTube視頻等去學(xué)習(xí)如何建造機器人。機器學(xué)習(xí)也是如此，一篇文章可以為學(xué)生介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，比如，Bishop可能是你了解這門學(xué)科的好途徑，但是要想構(gòu)建一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生必須找到合適的C或Python庫。理論和應(yīng)用之間的橋梁（如圖1所示）不僅距離遙遠，而且要求人們具備不同的能力。需要補充的一點是，人工智能本身不足以制造機器人，由于機器人的特性，它還需要利用電子、機械設(shè)計、傳感器設(shè)計和其他交叉學(xué)科的知識來實現(xiàn)。本書嘗試縮短這個橋梁，并希望通過將概念與實際應(yīng)用相互聯(lián)系，讓讀者更容易跨越它。

圖1　從人工智能到應(yīng)用人工智能的橋梁。（對于初學(xué)者來說，這兩個領(lǐng)域代表了兩個不同的學(xué)科。本科生會發(fā)現(xiàn)很難看出人工智能學(xué)說的收斂性。例如，規(guī)劃、搜索和知識表達是制造機器人的哲學(xué)基礎(chǔ)和分析工具，但在初學(xué)者階段，它簡化為簡單的編程腳本、傳感器與電機的接口，這樣更便于設(shè)計。因此，人工智能和機器人之間的相關(guān)性對年輕的愛好者來說可能不是很明顯）
這些應(yīng)用包括第2章和第3章中的設(shè)計簡單的行為，第4章中的導(dǎo)航，以及多機器人系統(tǒng)和群集，其中許多補充了來自實際場景的示例、算法和軟件介紹。導(dǎo)航的獨特性在于它是一種基本行為，也是一種設(shè)計工具。第5章有幾個關(guān)于硬件的例子，用來激發(fā)機器人愛好者的想象力和創(chuàng)造力。
2.協(xié)商與反應(yīng)及關(guān)聯(lián)性問題
這兩種有關(guān)基于智能體的機器人技術(shù)的實現(xiàn)途徑的爭論是由Rodney Brooks在20世紀80年代中期進行開創(chuàng)性工作時引發(fā)的。然而，這種思想可以追溯到行為主義和現(xiàn)象學(xué)。行為主義是斯金納通過19世紀90年代末巴甫洛夫、Thorndike的工作在20世紀50年代確立的一個心理學(xué)分支學(xué)科。Husserl、海德格爾和Merleau-Ponty在現(xiàn)象學(xué)領(lǐng)域的哲學(xué)發(fā)展幫助鞏固了情境性概念與主體性概念。Walter、Toda和Braitenberg這三位大膽的科學(xué)家分別在20世紀40年代末、20世紀60年代中期和20世紀80年代初希望創(chuàng)造出人造生物，所以分別獨立地將這些想法吸收到了機器人技術(shù)中。Walter在他的海龜模型中明確展示了行為設(shè)計，Toda提出了自主主體的個模型，而Braitenberg的理想實驗表明，簡單的主體可以帶來非常先進的性能。這些獨立的結(jié)論形成了基于行為的機器人的基本原理。
框架問題和關(guān)聯(lián)性問題是機器人設(shè)計中固有的麻煩，這也構(gòu)成了爭論的核心。這個問題不能被根除，只能在基于行為的范式中完全避免，或者在PENGI這類軟件中考慮把它處理到小化。與此形成對比的是，我們?nèi)祟惪梢浴霸谶\行中”“解決”框架問