擴展閱讀2-進門這件事背后的學問

　　無聊的科普系列，獻給對知識有興趣的書友。

　　首先人在做很多事情的時候都是不需要思考的，并且由不會思考的小腦通過執行程序完成的。

比如走路，比如舉起杯子等等　　而這些事情看起來特別簡單，卻讓工程師們研究了很長時間，當他們想要把這些簡單的事情編寫成程序，好讓機器人學會的時候，才發現并不那么容易。

　　本來這個話題涉及到了關于電腦編程的知識，但是我還是想起了一個不需要專業知識就能理解的例子。

　　那就是“進門”

　　關于人是如何進門的，這個例子看起來很簡單，但是若想要用語音表達出來自己是怎么辦到的，卻是一件困難的事。

　　那是因為其實我們根本不知道我們是怎么進門的，這個過程同樣是人腦中的某段程序自動執行，無需思考。

　　同時這個問題困擾了制造無人機的工程師們很長時間，因為實際操作的時候發現，一個門其實很小，剛好能容納一個人，

　　要控制機器人從很遠的地方就開始行走，并最終不撞到這個門上是很困難的。

　　最初無法解決這個問題，于是只好使用雷達，激光測距儀之類的。

　　人總能在距離還比較遠的情況下，就把身體調整到，運動直線和門垂直的程度。

　　僅僅依靠眼睛，不需要靠雷達，不需要聲音，連門的位置坐標都不需要計算，因為根本不可能知道精確坐標的。

　　但是當程序員希望給一個機器人編寫進門的程序的時候，才發現并非那么簡單，如果不借助于雷達，

　　就和人一樣，光靠眼睛的判斷，就能完成運動一段距離后準確的進入門里并不簡單。

稍微一點點誤差就會導致，機器撞到門框，而人即便是單眼的情況下，幾乎不用思考，就算把精力全投入到另一件事上　　也能輕松完成進門的動作，不撞到門框。

　　最初人們編寫了各種復雜的程序來模擬人進門的過程，有的辦法甚至需要不斷觀察門來建立一套三維地圖。

　　結果機器人就會在門前小心翼翼，猶豫半天才能做到不撞到門上。

　　顯然這些復雜的程序并沒有人類的方法完美。

　　而這個問題在最近得到了解決，有一個超簡單的程序，就可以模擬和人一樣果斷輕松并且不會撞到門檻上的效果。

　　首先機器人只有一個攝像頭，能實時看到眼前的畫面。

　　程序思路其實很簡單，首先分辨，門口左右方向的兩根線，稱之為門線好了。

　　識別出門線后，觀察他們在畫面中位移的速度。

　　這時候不用數學推倒，光是憑借生活經驗，若你向前行走的時候，看到其中一根門線沒有動，這也就意味著你要撞到上面了。

　　思路就從這里出發。

　　想一想是不是這樣，當你徑直沖向一根柱子的時候，這個柱子始終會在你視野中心，不會左右移動。

　　反之，當你運動的方向不會撞到柱子的時候，柱子在視野中會不斷朝著原理中心的位置移動。

　　近大遠小，當我們運動中不斷靠近門的時候，門在視野中變大，兩根門線的距離在視野中變大。

　　而且有且只有當，兩根門線在視野中運動的速度一模一樣的時候，我們恰好沿著運動方向可以安全進門。

　　如果不是這種情況，這兩根門線中若在運動，其中有一根運動的被另一根慢，那么就說明你有可能要撞到門上了。

　　就要朝著，那根運動的快的門線，改變方向。

　　直到，兩根門線的運動速度一樣，就可以安全進門。

　　另外關于走路是不需要動腦筋這個問題，生物就算沒有了用于思考的大腦區域，依然可以自如的走路，絲毫不受影響。

　　一個典型的例子是，無頭雞麥克，它整個腦袋都沒了，只剩下一個小腦。

　　結果不僅走路不跌倒，行動自如，還會做出低頭啄食的姿勢，（它吃的是寂寞）。

　　關于某些生物在做某些事情的時候，究竟是實時思考，還是在執行事先設定好的程序，有一個有趣的證明實驗。

　　有一種動物，恰好能夠聞到食物后，準確的走到食物面前，不偏不倚。

　　于是科學家們提出兩種猜想。

　　猜想一，這個動物根據線索，思考了自己要怎么走，走多少步找到食物。

　　猜想二，這個動物就是一個發條機器人，在執行死板的程序，只不過這個程序很巧妙。

　　本來這個問題無法回答，但有人想到了一個主意，給這個動物安裝假肢，導致它的腿增長，同樣邁出一步，行走距離翻倍。

　　結果讓人傻眼了，這個動物不僅和食物擦肩而過，而且多走了剛好一倍的路程后，吃起了空氣，儼然是一個不會思考的發條機器。