扩展阅读2-进门这件事背后的学问

无聊的科普系列，献给对知识有兴趣的书友。

　　首先人在做很多事情的时候都是不需要思考的，并且由不会思考的小脑通过执行程序完成的。

　　比如走路，比如举起杯子等等

　　而这些事情看起来特别简单，却让工程师们研究了很长时间，当他们想要把这些简单的事情编写成程序，好让机器人学会的时候，才发现并不那么容易。

　　本来这个话题涉及到了关于电脑编程的知识，但是我还是想起了一个不需要专业知识就能理解的例子。

　　那就是“进门”

　　关于人是如何进门的，这个例子看起来很简单，但是若想要用语音表达出来自己是怎么办到的，却是一件困难的事。

　　那是因为其实我们根本不知道我们是怎么进门的，这个过程同样是人脑中的某段程序自动执行，无需思考。

　　同时这个问题困扰了制造无人机的工程师们很长时间，因为实际操作的时候发现，一个门其实很小，刚好能容纳一个人，

　　要控制机器人从很远的地方就开始行走，并最终不撞到这个门上是很困难的。

　　最初无法解决这个问题，于是只好使用雷达，激光测距仪之类的。

　　人总能在距离还比较远的情况下，就把身体调整到，运动直线和门垂直的程度。

　　仅仅依靠眼睛，不需要靠雷达，不需要声音，连门的位置坐标都不需要计算，因为根本不可能知道精确坐标的。

　　但是当程序员希望给一个机器人编写进门的程序的时候，才发现并非那么简单，如果不借助于雷达，

　　就和人一样，光靠眼睛的判断，就能完成运动一段距离后准确的进入门里并不简单。

　　稍微一点点误差就会导致，机器撞到门框，而人即便是单眼的情况下，几乎不用思考，就算把精力全投入到另一件事上

　　也能轻松完成进门的动作，不撞到门框。

　　最初人们编写了各种复杂的程序来模拟人进门的过程，有的办法甚至需要不断观察门来建立一套三维地图。

　　结果机器人就会在门前小心翼翼，犹豫半天才能做到不撞到门上。

　　显然这些复杂的程序并没有人类的方法完美。

　　而这个问题在最近得到了解决，有一个超简单的程序，就可以模拟和人一样果断轻松并且不会撞到门槛上的效果。

　　首先机器人只有一个摄像头，能实时看到眼前的画面。

　　程序思路其实很简单，首先分辨，门口左右方向的两根线，称之为门线好了。

　　识别出门线后，观察他们在画面中位移的速度。

　　这时候不用数学推倒，光是凭借生活经验，若你向前行走的时候，看到其中一根门线没有动，这也就意味着你要撞到上面了。

　　思路就从这里出发。

　　想一想是不是这样，当你径直冲向一根柱子的时候，这个柱子始终会在你视野中心，不会左右移动。

　　反之，当你运动的方向不会撞到柱子的时候，柱子在视野中会不断朝着原理中心的位置移动。

　　近大远小，当我们运动中不断靠近门的时候，门在视野中变大，两根门线的距离在视野中变大。

　　而且有且只有当，两根门线在视野中运动的速度一模一样的时候，我们恰好沿着运动方向可以安全进门。

　　如果不是这种情况，这两根门线中若在运动，其中有一根运动的被另一根慢，那么就说明你有可能要撞到门上了。

　　就要朝着，那根运动的快的门线，改变方向。

　　直到，两根门线的运动速度一样，就可以安全进门。

　　另外关于走路是不需要动脑筋这个问题，生物就算没有了用于思考的大脑区域，依然可以自如的走路，丝毫不受影响。

　　一个典型的例子是，无头鸡麦克，它整个脑袋都没了，只剩下一个小脑。

　　结果不仅走路不跌倒，行动自如，还会做出低头啄食的姿势，（它吃的是寂寞）。

　　关于某些生物在做某些事情的时候，究竟是实时思考，还是在执行事先设定好的程序，有一个有趣的证明实验。

　　有一种动物，恰好能够闻到食物后，准确的走到食物面前，不偏不倚。

　　于是科学家们提出两种猜想。

　　猜想一，这个动物根据线索，思考了自己要怎么走，走多少步找到食物。

　　猜想二，这个动物就是一个发条机器人，在执行死板的程序，只不过这个程序很巧妙。

　　本来这个问题无法回答，但有人想到了一个主意，给这个动物安装假肢，导致它的腿增长，同样迈出一步，行走距离翻倍。

　　结果让人傻眼了，这个动物不仅和食物擦肩而过，而且多走了刚好一倍的路程后，吃起了空气，俨然是一个不会思考的发条机器。