09.11.6

1

YEEE0004 

Dr Hayden So

(based on slides from

Dr Edmund Lam)

Department of Electrical and Electronic Engineering

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15  1 (c) Edmund Lam, HKU EEE  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  2 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  3 

“I can envision a future in which robotic devices will become a nearly ubiquitous part of our day‐to‐day lives. … they could have just as profound an impact on the way we work, communicate, learn and entertain ourselves as the PC has had over the past 30 years.” 

BILL GATES 

  Vacuum‐clean your home 

  Butter a piece of bread (nicely) 

  Defeat a human in playing Chess 

  Defeat a human in playing Go 

  Give a lecture 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15  4 (c) Edmund Lam, HKU EEE 

How to teach robots to “think” 

and learn? 

Can robots replace humans 

(for some activities)? 

Can humans become immortal 

as robots? 

Can robots make independent decisions? 

Understand better the world’s 

evolution by building robots? 

Build better robots by mimicking humans? 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  5 

technology issues 

society issues 

  “A machine capable of carrying out a complex series of actions automatically, especially one programmable by a computer.” ‐ The Concise Oxford English Dictionary 

  “any automatically operated machine that replaces human effort, though it may not resemble human beings in appearance or perform functions in a humanlike manner” ‐ Encyclopedia Britannica 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  6 

09.11.6

2

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  7  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  8 

http://www.youtube.com/watch?v=YVuG7HAt-r4

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  9  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  10 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  11  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  12 

http://www.youtube.com/watch?v=hZ1ObgfAX3Q

09.11.6

3

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  13 

 Mid‐term Project Presentation Next Week ◦ Presentation schedule online by tonight ◦  10 mins each group + 2 mins Q&A ◦  9 presentations in lecture, 5 in tutorial 

 Final Presentation ◦  11/30 9 am – 1 pm ◦  Lobby @ Chow Yei Ching Building 

 Final report due 12/4

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  14 

  1 e‐waste   2 none   3 Cloud Computing?   4 Slave of technology: Can‘t take my eyes off you, new 

model here I come!   5 Youtube/movie sharing sites as agencies   6 Can remote office/e‐book save paper   7 How much electronics do you have to put on before 

you can be called a robot?   8 The day when HD movies can be streamed from the 

Internet in real time   9 The trend of online gaming   10 Technology Labelin   11 USB drive ‐ An impressive innovation or a 

troublemaker?   12 Future Energy Sources   13 E‐waste, E‐books and how it affects the enviroment   14 The Technology of Video Game ‐ Wii and We 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  15  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  16 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  17  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  18 

我的機械人女友 Cyborg She (2008) 

A.I. Artificial Intelligence (2001)  

Terminator 2: Judgment Day (1991) 

09.11.6

4

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  19 

 A feedback control system ◦ React according to the environment 

Read from Environment Motor Position 

GPS, Acceleration/Velocity, Dirt, Heat, 

Light, IR, RF 

Decision Making 

Should I move/stop? How far?  How fast? 

Reaction Accelerate, Decelerate 

Stop, open arm, close arm, etc 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  21  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  22 

  Using computation to recognize an object 

image 

template 

multiply and add 

2 5 2 2 2 2

locating a match to the template 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  23 

  Artificial intelligence: myth or reality? 

  1950s–60s:   Initial success at “human tasks” 

  “Machines will be capable, within twenty years, of doing any work a man can do…” (Herbert Simon, 1965) 

  “Within a generation ... the problem of creating ‘artificial intelligence’ will substantially be solved.” (Marvin Minsky, 1967) 

  Dies down since mid‐70s 

  1980s:   Expert systems: software that attempts to reproduce the performance of one or 

more human experts, most commonly in a specific problem domain 

  Dies down since mid to late 80s 

  1990s–now:   Fuzzy systems, neural networks, genetic programming, machine learning, … 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  24 

  Deep Blue vs Kasparov (1997) 

Will this happen to Go? 

09.11.6

5

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  25 

object recognition capability of a 2‐year‐old 

language capability of a 4‐year‐old 

Long &me no see 

Haven’t seen you for a long &me 

Manual dexterity of a 6‐year‐old 

social understanding of an 8‐year‐old 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  26 

>> Hello. How do you do. Please state your problem. >> I need to teach a class in "Christianity and Society." What would it mean to you if you got to teach a class in christianity and society ? >> I get nervous. You say you get nervous ? >> Yes. You seem to be quite positive. >> You think so? We were discussing you -- not me. >> ok. I'm not sure I understand you fully.

>> I said, ok. Can you elaborate on that ? >> I am going to post our conversation to the class. Is it because you are going to post our conversation to the class that you came to me ?

>> Exactly! Please go on.

Try it out at http://www.chayden.net/eliza/Eliza.html . 

 A and B are hidden from C  C communicate with A and B only through text on screen 

 After 5 minutes of communication with A and B respectively, can C differentiate if A or B is a computer or a human

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  27 

“Will those emotions be real or just a very sophisticated simulation? Will they be the same kind of stuff as our own emotions?                     All I can give you is my hypothesis:  

        The robot’s emotional behavior can be seen as the real thing.  

  We are made of biomolecules; the robots will be made of something else. Ultimately, the emotions created in each medium will be indistinguishable.”  

            RODNEY BROOKS 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  28 

“Our merger with machines is already happening. We replace hips and other parts of our bodies with titanium and steel parts… While we become more robotic, our robots will become more biological, with parts made of artificial and yet organic materials. In the future, we might share some parts with our robots.”  

            RODNEY BROOKS 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  29  YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  30 

“The singularity is supposed to begin shortly after engineers build the first computer with greater‐than‐human intelligence. That achievement will trigger a series of cycles in which superintelligent machines beget even smarter machine progeny, going from generation to generation in weeks or days rather than decades or years. The availability of all that cheap, mass‐produced brilliance will spark explosive economic growth, an unending, hypersonic, techno‐industrial rampage… 

“Now you know why the singularity has also been called the rapture of the geeks.”  

            IEEE SPECIAL REPORT 

http://www.spectrum.ieee.org/singularity 

09.11.6

6

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  31 

  Pros:   Moore’s law will apply to countless other technologies… it will lead to a singularity that will enable 

us to upload our consciousness into machines and, in effect, live indefinitely. ― Raymond Kurzweil (major proponent) 

  Consciousness does not seem to require many of the things we associate most deeply with being human. ― Christof Koch (Professor of cognitive and behavioral biology, Caltech) 

  As CS, biotech, and nanotech advance, it will become easier and easier for small groups or even individuals to create incredibly destructive things. ― Bill Joy (VC, Cofounder of Sun Microsystems) 

  Our increasing knowledge of the brain and increasing computing power will eventually intersect. ― Marvin Minsky (Professor of media arts and sciences, and EECS, MIT) 

  Cons:   We will never know if machines consciousness will occur, in the sense of first‐person experience. ― 

Steven Pinker (Professor of psychology, Harvard) 

  Belief in this idea is based on a naïve understanding of what intelligence is… in the end there are limits to how big and fast computers can run. ― Jeff Hawkins (Cofounder, Palm Computing, Handspring, Redwood Center for Theoretical Neuroscience) 

  I have trouble seeing the specific transitions or break points that let the exponential take over and move to the next transition. ― Gordon Bell (Principal Researcher, Microsoft Research SV) 

  The development of humans… involves a lot more than just the intellectual capability. .. I don’t see how machines are going to overcome that overall gap. ― Gordon Moore (Cofounder, Intel) 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  32 

YPSY0004 / 2009 ∙ 4 ∙ 15 (c) Edmund Lam, HKU EEE  33 

  “The internet”   Google   Wikipedia 

  IEEE Spectrum (The Singularity: A Special Report)   Calvin and Hobbes   BibleGateway.com   Donald E. Knuth, Things a Computer Scientist Rarely Talks About. 

CSLI, 2001. Also March 16, 2009 talk at “Authors@Google” (http://www.youtube.com/watch?v=JPpk-1btGZk) 

  Anne Foerst, God in the Machine: What Robots Teach Us about Humanity and God. Plume, 2004. 

  Ken Funk, “Thinking critically and Christianly about technology,” Perspectives on Science and Christian Faith, vol. 59, no. 3, pp. 201‐211, September 2007.