什么是机器嗅觉?

一项新的研究表明,了解受过训练的狗用来检测前列腺癌的气味的分子成分,可以帮助研究人员开发出具有类似诊断准确性的计算机。这项研究“将犬嗅觉与尿液的化学和微生物谱相结合以检测致死性前列腺癌的可行性”已发表在《PLOS One》上。

前列腺癌护理中的持续需求是,需要更准确的非侵入性测试来检测癌症,并区分潜在致命的肿瘤和良性生长。最常用的方法是测量血液中前列腺特异性抗原(PSA)蛋白的水平。但是,PSA测试可能会遗漏一些肿瘤,同时标记那些不太可能有害的肿瘤。

近几十年来,各种研究表明,可以训练狗通过嗅觉来检测某些人类疾病,包括前列腺癌(通过闻尿液)。然而,将训练有素的犬类用作诊断测试在大规模上是不可行的,这引发了一个问题,即是否可以使用抗癌技术代替。

在这项新研究中,一个国际研究人员团队进行了一系列概念验证实验,以展示如何做到这一点。他们使用从经活检证实为前列腺癌或无癌症(对照)的男性收集的尿液样本。

值得注意的是,所有使用的癌症样本均来自患有格里森9号前列腺癌(最致命的前列腺肿瘤)的患者,而对照的定义是取自接受前列腺活检的患者,通常是由于PSA或其他检查方法表明潜在的前列腺疾病。

首先,对两只狗(名为Midas和Florin)进行了训练,以从尿液样本中检测出前列腺癌,然后对其能力进行测试。两个犬正确识别出七个前列腺癌样本中的五个。Florin正确地确定了21个对照样品中的16个为前列腺癌阴性,而Midas正确地确定了20个阴性样品中的14个。

共同创办人Claire Guest表示:受过专业训练的癌症检测犬Florin和Midas从尿液样本中快速准确地检测出极具侵略性的前列腺癌,甚至将它们与患有其他前列腺疾病的患者的尿液区分开。以及Medical Detection Dogs的首席科学官在新闻稿中说。

然后,研究人员使用了一种称为气相色谱-质谱法的技术来分析某些尿液样本中的挥发性有机化合物(VOC)。从概念上讲,VOC是“有臭味的”分子,可以轻松地在空气中移动以被传感器拾取,无论该传感器是机器还是狗的鼻子。

研究人员还使用一种称为16S rDNA测序的遗传技术来分析在不同尿液样本中发现的细菌。在初步分析中,研究人员指出了VOC和癌症或对照尿液样本的细菌谱之间的一些一般差异。研究人员使用VOC数据,结合狗对各种样本的识别,来训练人工神经网络(ANN)。顾名思义,AAN是一种机器学习算法,旨在模拟有机大脑。

从本质上讲,研究人员将尿液样本的VOC数据以及弗洛林和/或Midas是否将样本检测为癌症输入计算机。然后,AAN在VOC数据中寻找模式,使其可以与狗进行相同的呼叫。

换句话说,计算机程序会寻找狗嗅到的尿液样本中的特定成分,以进行诊断。在此分析中,两种不同的计算技术(骨架化和自动关联过滤)产生了基本一致的结果。

“尽管在一个很小的样本集上进行了测试,但这无法使我们得出准确的结论,但该试验所获得的结果支持了受过专业训练的检测犬的潜力,直接帮助其开发了可在生物电子机器上运行的人工神经网络嗅觉[基于气味]诊断设备。”研究人员总结道。

他们补充说,他们的研究结果“为开发基于机器的嗅觉诊断工具铺平了道路,这些工具定义并概括了现在可以通过犬嗅觉检测和完成的检测。”

这项研究的共同作者,前列腺癌基金会总裁兼首席执行官医学博士Jonathan W. Simons表示:“有了这种方法的令人信服的证据,我们正在计划通过犬嗅觉,尿液中的挥发性有机化合物和尿液中的微生物群分析进行大规模研究,以开发出一种机器嗅觉诊断工具,如果愿意的话,可以说是“机器人鼻子”,最终可能会成为未来智能手机应用程序的形式。”



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  1、我国最早的机器人是在什么时候?

  A唐朝 B清朝后期 C解放后 D西周时期

  2、世界上最大的机器人是干什么的?

  A搬运机器人 B清洗飞机的清洗巨人 C音乐指挥机器人 D太空机器人

  3、机器人的发展经历了哪几个阶段?

  A电路控制、程序控制、智能控制 B程序控制、智能控制、电路控制

  C程序控制、仍是程序控制、智能控制 D电路控制、程序控制、仍是程序控制

  4、机器人长了哪些"器官"?

  A控制系统、硬盘储存、眼睛

  B感应器、程序操作系统、腿

  C智能控制、硬盘储存、手臂

  D手、臂动力控制系统、计算机装置和储存装置、传感器

  5、机器人三原则是什么?

  A为人类服务、有自己的思想、有能力控制

  B不被人类所伤害、有程序控制、不伤害人类

  C不得伤害人类、应遵守人类的命令、应能保护自己

  D有控制能力、不被人类所伤害、遵守人类的命令

  6、克隆人是机器人吗?

  A从严格意义上讲,克隆人不是机器人 B克隆人属于机器人的一种 C机器人属于克隆人的一种 D对此问题,各界正在研究讨论中

  7、第一台工业机器人是在哪诞生的?

  A美国 B日本 C何兰 D英国

  8、军队里有机器人吗?

  A有,比如说地面军用机器人 B没有 C正在研制中 D军队里禁止有机器人

  9、机器人可以改造人类吗?

  A可能造福于人类,也可能伤害到人类 B只能伤害人类 C机器人应当造福于人类而不伤害人类 D机器人队伍在不断的壮大,对人类的威胁日益增加

  一、机器人基础知识

  1. “ROBOT”,中文译为“机器人”,由于带有“人”字,再加上科幻小说和影视作品的影响,人们往往把机器人想像为外貌像人的机器,机器人应该是( )。

  A:外貌像人的机器

  B:一种具有编程能力,具有拟人(生物)功能的自动化装置

  2. 世界上第一台机器人Unimate是由美国万能自动化公司(Unimation)制造,它诞生在( )。

  3. 机器人是以控制技术和信息技术为指导,综合了机械学、微电子技术、计算机、传感器技术等学科的成果而诞生的,所以机器人是 ( )时代的宠儿。

  A:大生产 B:自动化  

  4. 机器人一般由( )几部分组成。

  A:控制系统,驱动系统,执行(运动)装置,检测系统

  B:头,躯体,四肢

  5. 机器人的控制系统包括( )

  A:控制电脑和伺服控制器

  6. 有精度要求的机器人的控制系统应是( )

  7. 机器人的动力驱动主要有( )

  A:电动、气动、液压驱动等

  8. 机器人的执行(运动)部分主要指( )

  A:机器人用于完成任务的机体装置

  B:机器人手臂  

  9. 机器人的检测系统是指( )

  A:机器人身上的各种传感器

  B:机器人的外壳  

  10. 机器人最常采用的基本传感器有( )。

  A:视觉传感器、力觉传感器、触觉传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器等

  B:照相机、温度计

  11. 机器人尤其是作业机器人,它要长时间从事有精确度要求的任务,所以在机器人的指标中,我们更关心的是( )

  A:定位精度 B:重复定位精度

  12. 设计机器人时,必须进行机器人运动学计算的原因是( )。

  A:根据机器人空间运动轨迹,计算机器人各个关节的运动数据,以此作为运动控制的依据

  B:验证机器人的运动速度

  13. 智能机器人是当代高科技的典型产品,它能听、能看、能说、能判断环境状况,并且有记忆、推理和决策的能力。所以在技术上,它还必须使用( )。

  A:人工智能、专家系统

  14. 机器人的智能和人类的智能一样吗?( )。

  B:不一样,机器人的智能是一种非生命的机械模仿

  15. 制造机器人的材料或构件有使用的寿命,那么目前,机器人有没有生命?( )。

  16. 有的机器人会听会说,靠的是( )。

  A:由语音识别系统来听(一般采用话筒),由语音合成系统来说。由这些声音传感器配以相应的软件来完成

  17. 有的机器人有眼睛会看,靠的是( )。

  A:视觉传感器如摄像头、超声波、雷达等

  B:照相机镜头  

  18. 科学家们一直在研制可以用( )完成跑、走、跳等动作的机器人,这样的机器人可以穿越用轮子的机器人不能穿越的地形。

  A:腿 B:肌体  

  19.“走路”对人类来说好像很自然,可是,要机器人完成这个动作就要涉及复杂的( )与( )方面的问题。

  A:物理 电子 B:平衡 运动  

  20. 机器人是一种在生产中能灵活完成特定操作,并有多种功能的机器,用它来代替( )。

  B:人的体力劳动  

  21. 机器人为人类承担了大量的艰苦、繁重、危险的工作和单调、重复的劳动,那是因为( )。

  A:把人类从这些环境中解放出来,使人类可以从事只有人类才能做的创造性劳动

  B:人类做不好这些事   

  22. 现有的工业机器人主要用在( )

  A:汽车、机电、通用机械制造、金属加工、铸造及其他工业部门

  B:文教、卫生和服务行业  

  23. 如果在机器人手部装上特殊的手抓工具,它可以像人一样在自动线上装配零件,并可以长时间稳定地代替人从事精确零件的装配。那主要是因为( )

  A:机器人具有精确的重复定位精度。它工作的特点是稳、准、快   

  B:有时人会有情绪、会疲劳 

  24. 1997年世界十大航天科技新闻之一:1997年7月4日,美国发射的无人驾驶飞船,历时7个多月的飞行,完成了1.9亿公里的旅程,在红色的火星表面登陆。其内有一台具有6个轮子、重11.5千克的机器人,由于它动作灵活、成功地发回了大量的照片资料,使科学家对火星有了进一步的认识,该机器人叫( )。

  A:索杰纳(Sojourner)

  25. 2001年4月7日美国太空总署又将名为 “奥德赛”的火星探测器送入太空。请问“奥德赛”火星探测器携带的机器人叫( )

  A:ROCKY8 B:火星漫游者 

  26. 飞机上装有一套自动驾驶仪,当飞机进入正常巡航飞行时,就可为驾驶员代劳了。遇到恶劣的气候条件,能见度差,驾驶员不能看清对面时,就必须借助自动着陆系统使飞机着陆,这些自动驾驶仪器装置被称为自动驾驶飞机机器人,它既可减轻驾驶员的疲劳,又可使飞行更( )。

  A:安全 B:快速

家用机器人已开始进入家庭和办公室,从事清扫、守卫、保姆、接待等工作。如日本日立公司和松下公司合作,开发了一种清扫机器人,这实际上是一个高级自动吸尘器。它可以按照主人的命令或预先的设定,在某一时刻开始工作;还会记住行进路径的变化及行驶的距离,并能在环境中定位;当遇到障碍物时,自动转向、绕过。该机器人使用( )电源。

  A:交流电 B:蓄电池

在现代社会中,很多重要的地方都有保安人员,并安装了监控设备,然而监控设备都是固定的,保安人员又很难做到一直保持高度警觉。90年代初,美国一家公司研制出一种巡逻机器人,它能按预先编好的程序巡查无人看管的工厂或建筑,以便不使人知道它的巡逻规律。请问,这种机器人执行巡逻时的方式(什么时间转身、后退、停止、等待、加速、减速)是变化的还是固定不变的?( )。

  29. 运动员在体育场馆训练时,总有许多陪练员:有机器人剑手、机器人拳手、机器人乒乓球手、机器人网球手,它们输入了许多顶尖运动员的动作程序及对付方法,并默默地工作,不知疲倦地为运动员服务,使运动员取得优异的成绩。采用机器人陪练有( )优点。

  B:针对性的训练  

  30. 制作理想的机器人是一个循环反复的过程,通常分为几个步骤,分别是( )。

  A.设计搭建,编程,程序输入,调试运行

  31. 无论机器人设计得是否像生物,它都有( )。例如,当电动门检测到运动时就会自动打开,火警器感知烟雾时就会鸣响等等,所有这些,都是( )。

  A:动作表现 动作 B:感觉反应 感觉  

  32. 机器人需要人告诉它做什么,人们实现对机器人的控制主要包括三项内容:

  1).( )――该信息来自机器人的传感器。

  2).( )――你想让机器人遵循的规则或指令。

  3).( )――机器人的运动,通常包括马达(运转)、灯和声音。

  A:输入 程序 输出   B:感觉 反应 动作 

  33. 触觉传感器一般是应变片、压阻元件、导电橡胶、微动开关等,它能感应( )。

  A:分布、接触力、滑动状态

  34. 听觉传感器可将声音、超声等转换成电信号,它可能是( )。

  A:麦克风、超声波传感器

  B:形状、机械动作   

  35. 如果让你设计一个会接受口令、能躲避障碍物、能识别一般图形标志的机器人,应该选哪些( )传感器?

  A:麦克风、红外发射与接受器、CCD摄像机

  B:嗅觉、味觉传感器 

  36. 要使机器人按照人们的要求去完成特定的任务,需做以下几件事:

  (1)告诉机器人要做什么

  (2)机器人接受命令,并形成作业的控制策略 

  37.机器狗比赛中一块电池可以让机器人工作多长时间?

  A.1个小时 B.半个小时

  38. 首届机器人国际比赛的时间

  39. 国内第一个robocup足球队由哪个大学建立

  A 中国科技大学 B 东北大学

  1. 中国科学技术大学四足机器人足球队的名字是什么?

  A.蓝鹰 B.雄鹰

  2. 中国科学技术大学四足机器人足球队成立于哪一年?

  3. 场地上有几个地标?

  4. 地标的作用是什么?

  A.观赏用 B.提供机器人辅助信息

  5. 机器人比赛需要人控制吗?

  A.需要 B.不需要

  6. 机器人身上的灯有什么用处?

  A.装饰用 B.控制及装饰

  7. 今年10月举行的中国公开赛是第几届?

  8. 第一场表演赛的双方分别是?

  A.悉尼科技大学和中国科学技术大学

  B.同济大学和悉尼科技大学

  9. 机器狗的名字叫做什么?

  A.爱宝 B.阿西莫

  A.机器人足球世界杯 B.机器人足球表演赛

  11. 机器人采用什么电池作为能源?

  A.锂电池 B.燃料电池

  12. 同济大学的TJ ARK机器人足球队的中文意思是什么?

  A.同济方舟 B.同舟共济

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