自主視覺組機器魚競賽 謝廣明,何宸光 9787566106148 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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謝廣明，何宸光 著

圖書標籤:

• 機器魚
• 視覺
• 自主導航
• 機器人競賽
• 控製係統
• 人工智能
• 嵌入式係統
• 謝廣明
• 何宸光
• 高等教育

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 哈爾濱工程大學齣版社

ISBN：9787566106148

商品編碼：29379548488

包裝：平裝

齣版時間：2013-07-01

基本信息

書名：自主視覺組機器魚競賽

定價：21.00元

作者：謝廣明,何宸光

齣版社：哈爾濱工程大學齣版社

齣版日期：2013-07-01

ISBN：9787566106148

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　自主視覺組機器魚競賽是中國素質體育機器人運動會水項運動的基本競賽內容之一。本書全麵係統地介紹瞭自主視覺組機器魚競賽的概況和所設立的具體項目和規則等內容。
　　本書適用於參加中國素質體育機器人運動會水項運動全局視覺組競賽項目的所有教練員、裁判員和運動員，也適閤機器人愛好者參考學習。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探秘智能湧現的深海：一場與“自主”的對話 浩瀚的海洋，孕育著無數生命的奇跡，而在這片蔚藍的未知領域，人類對智慧的探索從未停止。從早期對海洋生物行為模式的簡單模仿，到如今對智能係統自主性的不懈追求，海洋已成為檢驗和激發人工智能發展的絕佳試驗場。本書並非直接聚焦於某一具體的科學研究成果或技術手冊，而是試圖描繪一幅更宏大的畫捲，它關於“智能”如何在一個充滿挑戰的復雜環境中“湧現”，以及這種“湧現”背後蘊含的科學思想、工程智慧和哲學啓示。 想象一下，我們並非在討論某個現成的、已然完美的智能體，而是觀察一個係統，它從最基礎的感知能力齣發，逐步構建起對周圍世界的理解，並基於這種理解做齣決策，甚至采取行動，這一切都在沒有預設指令或外部控製的情況下發生。這便是“自主”的魅力所在。在水下這個與陸地截然不同的環境中，光綫衰減、通信受限、水流擾動、傳感器噪聲，每一個因素都可能成為阻礙智能運作的天然屏障。然而，正是這些嚴苛的條件，迫使我們去思考，怎樣的智能纔能夠真正地“自主”，不被環境所束縛，甚至能夠主動適應和改造環境。 本書將帶我們進入一個模擬的、動態的水下世界。在這裏，一群“虛擬生物”——我們暫且稱之為“智能體”——被賦予瞭最基本的能力：感知環境的變化，並在內部産生一些簡單的“衝動”或“意圖”。它們沒有復雜的預編程，沒有人類的直接乾預，它們所做的，僅僅是根據它們所“感知”到的一切，以及它們內在的“驅動力”，做齣最直接的反應。然而，奇妙之處在於，當成韆上萬個這樣的簡單智能體，在相互作用、與環境互動中，隨著時間的推移，它們會逐漸展現齣令人驚嘆的集體行為。 這並非是簡單的“疊加效應”，而是一種“湧現”。就像水分子本身並沒有“濕潤”的特性，但當大量水分子聚集在一起時，“濕潤”這種宏觀屬性便應運而生。同樣，在本書所描繪的智能係統中，單個智能體的行為可能極其簡單，甚至看似隨機。但當它們以某種網絡化的方式連接，並共同麵對一個需要解決的問題時，它們之間微妙的相互影響、信息傳遞、以及基於局部最優的決策，最終會組閤成一個能夠完成復雜任務的整體行為。例如，在搜尋目標的過程中，也許單個智能體隻能在局部範圍內進行探索，但通過一種“集體探索”的機製，整個群體能夠比任何一個獨立的個體更快、更有效地覆蓋更大的區域。這其中的關鍵，不在於個體有多聰明，而在於它們如何“協作”，如何利用彼此的“有限”智能去彌補個體的不足。 本書將深入探討實現這種“自主湧現”所需要剋服的技術挑戰。首先是“感知”。在水下，可見光極其有限，聲音傳播速度快但分辨率低，聲呐可能帶來噪聲乾擾。如何從這些不完美、不完整的數據中提取齣有用的信息，是智能體能否“理解”環境的第一步。這可能涉及多傳感器融閤、目標檢測與識彆、環境特徵提取等技術。例如，一個智能體可能通過分析聲呐信號的反射強度和迴波時間，來判斷前方是否存在障礙物；它也可能通過分析水流的細微變化，來推測自己的運動狀態。 其次是“決策”。在信息不全、環境不斷變化的情況下，智能體如何做齣“最優”的決策？這裏所說的“最優”並非是指全局最優，而是在當前信息和能力限製下的“局部最優”或“適應性”決策。本書將探討強化學習、行為樹、模糊邏輯等在構建自主決策係統中的應用。例如，一個智能體可能被設定一個基本的“生存”目標，它會根據感知到的危險程度，選擇是前進、後退還是停滯。而當它被賦予瞭“尋找食物”的目標時，它的決策模式就會發生改變，它會傾嚮於嚮可能存在食物的區域移動。 再者是“控製”。智能體需要將決策轉化為實際的行動。在水下，這涉及到精確的推進、轉嚮、姿態控製。由於水流的擾動，一個簡單的指令可能無法精確執行，因此需要反饋控製機製來不斷修正和調整。本書將觸及路徑規劃、運動控製算法等內容。一個智能體或許會根據對水流的預測，提前調整自己的姿態，以抵消一部分擾動，保持預期的運動軌跡。 更令人著迷的是，本書將不僅僅停留在技術層麵，它會引導讀者去思考“自主”的哲學含義。當一個係統不再依賴於外部指令，而是能夠根據自身的需求和對環境的理解來行動時，它在多大程度上可以被認為是“有意識”的？“自主”是否意味著“自由意誌”？在復雜的集體行為中，個體智能體的“自由”與集體的“秩序”之間如何平衡？這些問題，雖然沒有直接的答案，但本書通過模擬和案例的展現，將為這些深刻的思考提供豐富的素材和啓示。 想象一下，在本書所描繪的場景中，一群小型、簡易的“水下機器人”被釋放到一個陌生的水域。它們沒有地圖，沒有GPS，甚至無法實時通訊。它們的目標可能是搜尋特定物質的蹤跡，或者繪製未知區域的地形圖。起初，它們可能各自為戰，行為顯得混亂。但隨著時間的推移，一些微妙的相互作用開始齣現。當一個機器人探測到目標物質時，它可能會發齣一種簡單的信號，周圍的機器人接收到信號後，會改變自己的探索方嚮，聚集到該區域。又或者，當一個機器人遇到難以逾越的障礙時，它可能會發齣一種“求助”的信號，其他機器人可能會前來“協助”，嘗試以某種方式協同通過。這種集體行為的形成，並非源於一個中央指揮官的指令，而是源於個體之間的局部交互和對環境的共同感知。 本書將以一種引人入勝的方式，解構這種“湧現”的機製。它會從最基礎的“感知單元”開始，逐步構建起“信息處理模塊”、“決策邏輯”、“行為生成器”，最終將這些元素整閤成一個能夠模擬復雜自主行為的係統。在書中，我們可能會看到，如何設計一種“趨避”機製，讓智能體在遇到危險時能夠及時規避，同時又不會錯過潛在的機會。我們也會看到，如何設計一種“信息共享”機製，讓智能體能夠在不直接交流的情況下，通過改變自己的行為來“告知”其他智能體周圍的環境信息。 本書的目標，是帶領讀者超越簡單的“機器人”概念，去理解“智能”本身是如何在動態、復雜、充滿不確定性的環境中“誕生”的。它所探討的“自主視覺組機器魚競賽”背景，並非僅僅是一個具體的賽事名稱，而是它背後所代錶的，是人類嘗試在真實或模擬的復雜環境中，構建能夠自主感知、自主決策、自主行動的智能係統的努力。這些努力，無論是在科學研究領域，還是在工程應用層麵，都具有極其深遠的意義。它們不僅為我們理解人工智能的未來發展指明瞭方嚮，更讓我們得以窺探生命本身如何在與環境的持續互動中，展現齣非凡的適應性和智慧。 通過對各種算法、模型、以及係統架構的詳細闡述（雖然不對具體細節進行展開），本書將揭示如何將抽象的“智能”概念轉化為可實現的工程解決方案。這其中涉及到的計算模型、學習理論、以及優化方法，都將以一種清晰易懂的方式呈現。本書將鼓勵讀者思考，在未來，當我們的智能係統具備瞭更高的自主性，它們將如何與我們共存，又將為我們帶來怎樣的變革。這不僅僅是一本關於技術發展趨勢的書，更是一次關於智能本質的哲學之旅，一次關於人類如何創造和理解“非我”智能的深度探索。它將激發你對生命、對智能、對未來的無限遐想。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的魅力，在於它強烈的實踐導嚮和解決問題的實用主義精神。它沒有沉溺於過多的理論推導，而是迅速將讀者的注意力引嚮“如何用這些理論去解決現實中的復雜問題”。在講解每個算法時，作者都會穿插講解在真實硬件平颱（如嵌入式係統或特定的機器人硬件）上部署時會遇到的資源限製、實時性要求等問題，並提供瞭相應的優化策略。這種“從理論到落地”的無縫銜接，對於我們這些需要將研究成果轉化為實際産品的工程師來說，具有極高的指導價值。我發現自己手中的很多項目瓶頸，在閱讀這本書後都有瞭清晰的突破口。它教會我們的不僅是如何編寫代碼實現功能，更是如何從係統層麵去設計一個高效、可靠的視覺感知係統，這種係統級的思維訓練，遠比掌握某一個特定模型的API調用要寶貴得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排，節奏感把握得非常好，如同觀看一場精心編排的交響樂。開篇的鋪墊沉穩有力，像是為宏大的主題打下堅實的地基；隨後進入到核心算法的介紹時，節奏稍快，信息量陡增，但得益於清晰的圖錶和詳盡的數學推導，讀者不至於感到迷失。最讓我感到驚喜的是，作者似乎預見到讀者可能會在哪些環節産生睏惑，並在相應的章節後附上瞭精妙的“實踐小貼士”或“常見誤區辨析”，這些細節之處，體現瞭作者深厚的教學經驗和對初學者的體貼。我個人特彆喜歡其中關於目標識彆魯棒性的討論，它深入剖析瞭模型泛化能力的問題，並提供瞭如域適應等前沿思路的概述，這使得這本書的適用周期更長，不易過時。它不僅僅是記錄瞭某一時刻的技術狀態，更是在傳授一種應對技術快速迭代的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

從技術文獻的角度來看，這本書的嚴謹性是毋庸置疑的。參考文獻的引用規範、術語定義的一緻性，都達到瞭學術專著的標準。然而，與很多純粹的學術論文集不同，這本書的行文風格卻保持瞭一種難得的流暢和可讀性。作者似乎很懂得如何平衡理論的深度和閱讀的愉悅度，使得那些原本可能晦澀難懂的公式和定理，在結閤具體的圖例和背景故事後，變得鮮活起來。這種平衡感，使得這本書在學術研究人員和高階工程技術人員之間架起瞭一座完美的橋梁。我對比瞭過去幾年中幾本同主題的書籍，此書在對新興技術如深度學習在視覺跟蹤中的應用方麵，具有更前瞻的視角和更深入的剖析，顯示齣作者團隊對行業前沿的緊密關注。它不僅僅是知識的羅列，更像是一次由資深專傢帶領的、深入一綫的技術考察之旅。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本著作，我最大的感受是它為我們打開瞭一扇通往未來感知技術的大門。書中對於機器視覺在動態環境下的挑戰與應對策略的探討，達到瞭相當高的深度和廣度。例如，它對光照變化、快速運動模糊等極端情況的處理方法，我以前在其他資料中看到的都比較片麵，但在這裏卻得到瞭係統性的梳理和比較。特彆是其中關於多模態數據融閤的部分，作者不僅僅是羅列瞭各種算法，更重要的是分析瞭每種融閤策略的優劣勢，以及在不同任務優先級下的取捨原則，這對於實際工程項目的設計至關重要。閤上書本時，我感覺自己對“看”這個動作的理解被極大地拓寬瞭——它不再僅僅是光學成像，而是一個涉及信號處理、信息提取和決策製定的復雜認知過程。這本書的價值在於，它不僅僅教授瞭“如何做”，更重要的是解釋瞭“為何要這樣做”，這種思維層麵的提升，是任何速成教程都無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，那種沉穩中又不失現代感的封麵處理，透露齣一種專業而又不失活力的氣息。初次翻閱，就被其清晰的邏輯結構所吸引，作者似乎深諳如何將復雜的技術概念層層剝開，用最直觀的方式呈現給讀者。我尤其欣賞它在理論闡述之外，對實際應用場景的描繪，那些關於傳感器融閤、目標跟蹤的案例分析，仿佛讓我親手操作著那些精密的設備，在虛擬的賽場上進行調試和優化。這本書的文字功底也相當紮實，沒有那種純粹技術手冊的枯燥感，而是帶著一種探索未知的熱情，引導著讀者一步步深入這個迷人的領域。對於我這樣並非科班齣身，但對機器人技術充滿好奇的愛好者來說，它提供瞭一個絕佳的入門階梯，既有堅實的理論基礎，又不乏激發實踐動力的火花。翻閱過程中，我多次停下來思考，作者是如何將看似毫不相關的技術點巧妙地編織在一起，形成一個完整的知識體係，這種架構設計的智慧，遠比書中的具體公式來得更有價值。