1 概述 3
1.1 什么是机器生命 3
1.2 机器生命的起源 5
1.3 机器生命与控制论 7
1.4 机器生命与机器人学 12
1.5 机器生命与人工智能 14
1.6 机器生命能做什么 16
2 机器生命的机体与活性 23
2.1 机器机体的活性 23
2.2 机器机体的解剖 26
2.3 机器生命的摄能和储能器官 28
2.4 机器生命的动作器官 30
2.4.1 机器生命的动力 30
2.4.2 动力的传动 32
2.4.3 机器生命的迁移器官 33
2.5 机器生命的电子器官 35
2.5.1 机器生命的滤波器 36
2.5.2 机器生命的A/D和D/A电路 36
2.5.3 机器生命的驱动器 38
3 机器生命的感官与感知 43
3.1 机器生命的“刺激—反应”行为 43
3.1.1 反射弧与“刺激—反应” 43
3.1.2 机电式反射弧 45
3.1.3 机器生命的“刺激—反应” 46
3.2 机器生命的眼睛和视觉 47
3.2.1 感知光照强度的视觉传感器 47
3.2.2 红外视觉传感器 49
3.2.3 数字摄像视觉系统 49
3.3 机器生命的耳朵和听觉 51
3.3.1 麦克 51
3.3.2 声纳 52
3.4 机器生命的鼻子和嗅觉 53
3.5 机器生命的舌头和味觉 54
3.6 机器生命的身和触觉 56
3.7 机器生命的感知行为 57
4 机器生命的脑与认知 63
4.1 自然生命的脑 63
4.1.1 神经系统 63
4.1.2 脑 64
4.1.3 神经细胞 65
4.1.4 认知 66
4.2 机器生命的脑 67
4.3 机器生命能认知吗 71
4.3.1 机器生命与认知 71
4.3.2 物理符号系统与PSS假设 74
4.4 机器生命怎么认知 75
4.4.1 产生式系统与专家系统 76
4.4.2 Hopfield网络与联想记忆 78
5 机器生命的控制与通讯 83
5.1 《控制论》中的控制与通讯概念 83
5.1.1 控制与通讯概念产生的历史背景 83
5.1.2 控制与通讯概念与防空火炮系统 84
5.1.3 控制与通讯的涵义 87
5.2 控制和通讯与反馈概念 89
5.2.1 反馈概念的形成 89
5.2.2 反馈概念的涵义 91
5.2.3 负反馈与正反馈 93
5.2.4 反馈与振荡 97
5.3 自然生命的控制与通讯 100
5.3.1 动物体温的自动调节 100
5.3.2 猎豹与羚羊 102
5.3.3 “感官—神经—肌肉”反馈系统 104
5.4 机器生命与《工程控制论》 107
5.4.1 “传感器—计算机—马达”反馈系统 107
5.4.2 《工程控制论》 110
5.4.3 PID控制：经典的控制与通讯机制 111
5.5 机器昆虫捕捉运动物体 114
5.5.1 捕猎者一号 114
5.5.2 Catcher01距离控制 116
5.5.3 Catcher01方向控制 117
5.5.4 Catcher01的捕猎实验 118
6 Wiener的机器蠕虫 123
6.1 蠕虫与《控制论》 123
6.2 剖析蠕虫 124
6.2.1 蠕虫的形态和构造 125
6.2.2 蠕虫的负趋光习性 126
6.2.3 蠕虫的“眼点—神经—肌肉”反馈系统 128
6.3 Wiener的思想实验 130
6.3.1 Wiener虫的构思 130
6.3.2 Wiener虫的机电式反射弧 131
6.3.3 Wiener虫的“刺激—反应”行为 132
6.4 Wiener虫的脑及其神经活动 133
6.4.1 Wiener虫的脑组织 134
6.4.2 Wiener虫的神经活动 135
6.4.3 Wiener虫的控制与通讯 136
6.5 Wiener虫的虚拟实验 138
6.5.1 Wiener虫虚拟模型 138
6.5.2 Wiener虫仿真系统及其控制与通讯 140
6.5.3 Wiener虚拟实验 141
7 Walter的机器龟 145
7.1 Walter与机器生命 145
7.1.1 Walter生平 145
7.1.2 Walter与EEG 145
7.1.3 Walter与Elmer和Elsie 147
7.1.4 Elmer和Elsie的生物活性 150
7.2 Walter龟的设计和构造 151
7.2.1 Walter设计Machina Speeulatrix的原则 151
7.2.2 Walter龟的机体和解剖 152
7.2.3 Walter龟的小屋 154
7.2.4 Walter龟的生存目标及行为设计 155
7.3 Walter龟的反射弧及其机电器官 157
7.3.1 Walter龟的机电式反射弧 157
7.3.2 Walter龟的感觉器官 158
7.3.3 Walter龟的动作器官 161
7.3.4 Walter龟的神经系统和脑 163
7.4 Walter龟的控制与通讯 165
7.4.1 Walter龟的“刺激—反应”行为 165
7.4.2 Walter龟的反馈控制结构 169
7.4.3 Walter龟的能量和信息流动 171
7.5 Walter龟的生活 172
7.5.1 Elsie就餐 173
7.5.2 Elsie饭后的活动 174
7.5.3 Elmer与Elsie嬉戏 176
7.5.4 Elsie的选择行为 177
7.5.5 Elsie照镜子 178
7.6 Walter龟的认知行为 179
7.6.1 Machina Docilis及其机电式反射弧 180
7.6.2 Machina Docilis脑及其CORA 181
7.6.3 Machina Docilis学习探索声源 183
8 机器生命的进化之路 191
8.1 Elmer和Elsie之后的机器生命 191
8.1.1 20世纪60年代的Hopkins野兽 191
8.1.2 20世纪70年代的Standford Cart 193
8.1.3 20世纪80年代的CoreSampler 195
8.1.4 20世纪90年代的火山勘探蜘蛛Dante 197
8.2 机器生命的今天 200
8.2.1 机器人名人堂 200
8.2.2 火星探测器 202
8.2.3 人性化机器人ASIMO 205
8.3 机器生命的进化轨迹 207
8.4 未来的机器生命：Moravec的展望 209
8.4.1 Moravec其人 209
8.4.2 Moravec的展望 210