隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展和應用，人機物融合的相關(guān)研究引起世界普遍關(guān)注。習近平總書(shū)記在兩院院士大會(huì )中國科協(xié)第十次全國代表大會(huì )上指出，以信息技術(shù)、人工智能為代表的新興科技快速發(fā)展，大大拓展了時(shí)間、空間和人們認知范圍，人類(lèi)正在進(jìn)入一個(gè)人機物三元融合的萬(wàn)物智能互聯(lián)時(shí)代。“十四五”規劃對我國人工智能的核心技術(shù)突破、智能化轉型與應用等多個(gè)方面作出了部署。本期特邀專(zhuān)家深入探討。

嘉 賓

中國大數據應用聯(lián)盟人工智能專(zhuān)家委員會(huì )主任 劉 鵬

海南大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授 楊天若

中國機器人峰會(huì )工作委員會(huì )秘書(shū)長(cháng) 張歡喜

主持人

經(jīng)濟日報社編委、中國經(jīng)濟趨勢研究院院長(cháng) 孫世芳

三元融合以人為中心

主持人：作為更深層次的人工智能模式，人機物三元融合將給行業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式、社會(huì )生活方式帶來(lái)怎樣的改變？實(shí)現目標和技術(shù)途徑是什么？

劉鵬：人機物三元融合強調的是物理空間、信息空間和社會(huì )空間的有機融合，物理空間分別與信息空間、社會(huì )空間源源不斷地進(jìn)行信息交互，而信息空間與社會(huì )空間則進(jìn)行著(zhù)認知屬性和計算屬性的智能融合。人機物三元融合的核心是人工智能，人機關(guān)系是三元協(xié)同的關(guān)鍵所在，當兩者認知貼合并能協(xié)同有效地開(kāi)展工作時(shí)，好比為三元融合添加“馬達”，在智慧大腦的引領(lǐng)下推動(dòng)其有序而良性地向前發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等技術(shù)的深度應用和高度融合，將進(jìn)一步推動(dòng)人類(lèi)、機器、自然三者高效協(xié)作。生產(chǎn)方面，三元融合增強了機器的感知、共情、行為、應變能力，實(shí)現了機器與人類(lèi)的能力互補，從而提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；生活方面，三元融合消除了更多的理解偏差與交互限制，機器可以充分利用物理世界與自然資源，根據人類(lèi)的需求量身定制更多個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)，帶來(lái)高品質(zhì)生活。

實(shí)現人類(lèi)、機器與自然的和諧共生，實(shí)現智能化、精細化和動(dòng)態(tài)管理，打造新型社會(huì )生態(tài)，是一項浩大的工程，真正實(shí)現這一目標需要時(shí)間，甚至需要幾代人的努力。因此，人機物融合的近期目標是助力機器智能水平的提升，大幅提升機器的感知、應變能力，推進(jìn)人機關(guān)系的發(fā)展。需要著(zhù)力建設人工智能系統，在已有的語(yǔ)音識別、機器視覺(jué)、執行器系統研發(fā)基礎上，重點(diǎn)突破認知行為系統的研發(fā)，實(shí)現由語(yǔ)音助手、搜索引擎、導航系統等弱人工智能到具有人類(lèi)思維和心智的強人工智能的發(fā)展，讓機器更好地理解外部世界。

楊天若：人機物交互的樞紐是“信息”，“機器”雖然能夠高效地從物理環(huán)境中捕獲與存儲信息，但無(wú)法自主地分析信息。而人能從更高層次感知物理環(huán)境，提取有用信息，從而在人機交互過(guò)程中將感知的信息傳遞給機器，使得機器在作用于物理環(huán)境過(guò)程中體現人類(lèi)的真實(shí)意圖和智能屬性。隨著(zhù)機器自主智能性的提高，人機物關(guān)系則會(huì )演變?yōu)椤肮采P(guān)系”，三者相互合作，共同創(chuàng )造智慧社會(huì )。從近期目標來(lái)看，在人機物智能技術(shù)的推動(dòng)下，將通過(guò)利用各種信息資源使人類(lèi)社會(huì )、信息空間、物理空間聯(lián)動(dòng)互通、數字孿生、動(dòng)態(tài)耦合、虛實(shí)交融，形成以人為中心的人機物三元融合的智能化新社會(huì )形態(tài)，在創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)、休閑娛樂(lè )、醫療健康等方面提供更主動(dòng)、更精準的智慧化服務(wù)。

張歡喜：人機物三元融合必須深度綜合物聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)，使物與物、物與人之間實(shí)現互聯(lián)，將智能融入萬(wàn)物實(shí)現無(wú)縫對接、協(xié)同計算。特別是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正催生著(zhù)人機物融合網(wǎng)絡(luò )空間的形成和發(fā)展，呈現出大融合、大數據、智能化和虛擬化特征。

人機物三元融合技術(shù)的應用和發(fā)展，將給我們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)很多改變。廣泛的連接產(chǎn)生海量的數據，這些數據高度匯集將實(shí)現跨行業(yè)跨區域流動(dòng)，繼而催生更多的新模式新業(yè)態(tài)。如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)對社會(huì )經(jīng)濟產(chǎn)生革命性影響的上半場(chǎng)屬于消費互聯(lián)網(wǎng)，那下半場(chǎng)則屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，它通過(guò)人、機、物深度互聯(lián)，全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面鏈接，推動(dòng)新的工業(yè)生產(chǎn)制造和新的服務(wù)體系。人機物融合計算的關(guān)鍵是如何有效提取和融合人、機、物三元信息，并提供普適服務(wù)有效融合和利用“人”的價(jià)值，一方面提取并利用人的特征和能力，另一方面做到以人為本的計算和服務(wù)。

一些技術(shù)問(wèn)題亟需解決和優(yōu)化

主持人：我國人機物三元融合研究的現狀如何？當前面臨哪些關(guān)鍵挑戰？

楊天若：隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)不斷發(fā)展與涌現，人機物三元空間的深度融合已引起世界各國的關(guān)注。其中，數字經(jīng)濟、智能工廠(chǎng)、智慧城市等都是人類(lèi)社會(huì )向人機物智能融合型社會(huì )邁進(jìn)這一歷史進(jìn)程的階段性典型應用。近年來(lái)，我國相繼出臺了一些戰略規劃，積極推動(dòng)人機物三元空間融合研發(fā)進(jìn)程。從國家科技發(fā)展層面看，2017年國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規劃》，將知識驅動(dòng)的人機物三元協(xié)同理論作為新一代人工智能基礎理論體系和重點(diǎn)任務(wù)。從社會(huì )應用層面看，人機物三元融合已廣泛應用到智能家居、智慧交通、智慧醫療等多個(gè)方面。從技術(shù)層面看，政府與科研機構一直致力于社會(huì )的智慧化建設，從早期的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數據，到最近的邊緣計算、數字孿生、“互聯(lián)網(wǎng)+”，均為人機物智能奠定了堅實(shí)的理論和技術(shù)基礎。

不過(guò)，目前仍缺乏對人機物三元融合科學(xué)理論、系統結構和實(shí)踐應用等方面的綜合研究。一是缺乏通用的人機物系統設計方法?，F有的系統設計方法大都針對特定的應用，沒(méi)能綜合地考慮多種設計因素，尤其是人的社交關(guān)系，缺乏通用性，不能很好地滿(mǎn)足日益增長(cháng)的、互聯(lián)互通的智慧應用需求。二是缺乏人機物大數據的統一分析平臺。人機物系統產(chǎn)生的大數據具有多源異構、跨空間、跨平臺、高階、海量、時(shí)序等特點(diǎn)，尚缺乏統一表示、融合、計算、分析和處理人機物大數據的方法和平臺。三是缺乏自動(dòng)進(jìn)化的人機物系統設計模型?，F有的設計模型往往是靜態(tài)模型，不能隨著(zhù)用戶(hù)需求和環(huán)境的改變而自適應地優(yōu)化和迭代。

劉鵬：早在2009年，中科院發(fā)布《中國至2050年信息科技發(fā)展路線(xiàn)圖》，提出了人機物三元世界和信息技術(shù)普惠大眾的思想。中國信息通信研究院發(fā)布的《中國數字經(jīng)濟發(fā)展白皮書(shū)(2021)》顯示，2020年我國數字經(jīng)濟規模達到39.2萬(wàn)億元，占GDP比重為38.6%。以信息技術(shù)為引領(lǐng)的人機物融合正在大踏步向前。

然而縱觀(guān)當前實(shí)際情況，人機物三元融合仍面臨著(zhù)一些棘手的技術(shù)問(wèn)題亟需解決和優(yōu)化。其一，人工智能系統并未達到強人工智能水平，無(wú)法完全獨立工作，比如汽車(chē)制造環(huán)節，遇到故障、網(wǎng)絡(luò )入侵等意外事件，仍需人工控制；機器人在智能、柔性和靈活方面還有所欠缺，部分裝配工作仍需人工干預等。其二，人機物融合應用還較為零散，好比產(chǎn)業(yè)鏈的上下游，如何打通仍然是問(wèn)題所在。同時(shí)，如何在保護隱私的前提下，上下游共享數據，根據共享態(tài)勢做出科學(xué)預測，實(shí)現精細化管理，也是人機物三元融合研究題中應有之義。

邁向人機物智能融合型社會(huì )

主持人：從概念到實(shí)現廣泛應用，人機物三元融合目前有哪些典型應用場(chǎng)景？如何推動(dòng)有效協(xié)同與融合發(fā)展，使其成為解決國家重大需求的有力支撐？

楊天若：人機物智能是當前信息社會(huì )的一次重大變革，各種高新人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與涌現，有效協(xié)同與融合了人機物異質(zhì)要素，典型的應用場(chǎng)景包括智慧家庭、智慧社區、智慧經(jīng)濟圈等。當前可從以下幾方面深化研究：一是探索人機物內在協(xié)同規律和交互機制；二是構建新型智能計算與服務(wù)系統；三是加強人機物自適應系統頂層設計；四是突破人機物數據分析關(guān)鍵技術(shù)；五是實(shí)現數據與系統的安全保障。

促進(jìn)人機物三元空間的深度融合與和諧發(fā)展，政府需大力支持以人機物智能技術(shù)為代表的新型城市基礎設施與公共服務(wù)平臺的建設，讓人機物智能技術(shù)持續為新型智能化城市賦能。同時(shí)，創(chuàng )新地運用人工智能技術(shù)手段，改變人機物智能應用開(kāi)發(fā)模式，突破人機物智能普惠瓶頸，構建高質(zhì)量、開(kāi)放型的基礎軟件生態(tài)。

劉鵬：人工智能飛速發(fā)展，人類(lèi)社會(huì )正向人機物三元智能融合型社會(huì )邁進(jìn)，無(wú)人碼頭、無(wú)人工廠(chǎng)、智慧城市等都是典型應用場(chǎng)景。以無(wú)人工廠(chǎng)為例，大部分汽車(chē)生產(chǎn)流程都是自動(dòng)化的，一些技術(shù)上不成熟、計算機無(wú)法完成的工作，比如集成面板的檢測交由人工完成，人、機、物相互協(xié)作，形成了高效的運轉生產(chǎn)環(huán)境。

推動(dòng)人機物有效協(xié)同與融合發(fā)展，一方面應大力建設強人工智能，提升人工智能水平；另一方面，著(zhù)眼全局，共享行業(yè)數據，通過(guò)對人、機、物的全面連接，構建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新體系，實(shí)現由局部融合到行業(yè)融合直至社會(huì )融合，最終實(shí)現社會(huì )一體化。對此，諸多技術(shù)、政策方面的問(wèn)題仍需要政府、社會(huì )等方面的高效協(xié)調與大力支持。技術(shù)上，開(kāi)展數據治理，解決數據沖突，保證數據的真實(shí)性、客觀(guān)性和安全性；基于全局優(yōu)化策略，開(kāi)展科學(xué)預測，為人機物融合提供前瞻指導；啟動(dòng)故障機制，在出現問(wèn)題時(shí)進(jìn)行自適應調整。政策上，亟需制定并推進(jìn)相應的上下游銜接標準、法規和政策，明確共享和開(kāi)放的數據內容以及開(kāi)放的范圍與權限，做到有效銜接和適度、適量開(kāi)放。

張歡喜：隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、大數據和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與加速融合，智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）正成長(cháng)為一個(gè)具有廣泛發(fā)展前景的新興前沿領(lǐng)域。智能物聯(lián)網(wǎng)首先通過(guò)各種傳感器聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)采集各類(lèi)數據，進(jìn)而在終端設備、邊緣設備或云端通過(guò)數據挖掘和機器學(xué)習方法來(lái)進(jìn)行智能化處理和理解。近年來(lái)，智能物聯(lián)網(wǎng)應用已逐步融入到國家重大需求和民生各個(gè)領(lǐng)域，如智慧城市、智能制造、社會(huì )治理等。一個(gè)典型的例子是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應用，它通過(guò)人、機、物的全面互聯(lián)推動(dòng)了全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系構建。

智能物聯(lián)網(wǎng)是海量人、機、物融合的主體，人機物協(xié)同融合成為新的發(fā)展趨勢，也將推動(dòng)新一代群智感知計算的產(chǎn)生。人機物融合群智計算面向物聯(lián)網(wǎng)和普適計算領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)前沿，探索異構群智協(xié)同的基礎理論創(chuàng )新，通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)突破推動(dòng)人、機、物要素的有機連接、協(xié)作與增強，構建具有自組織、自學(xué)習、自適應、持續演化等能力的智慧空間，對促進(jìn)智慧城市、智能制造等國家重大需求領(lǐng)域新模式和新業(yè)態(tài)形成，推動(dòng)新一代智能物聯(lián)技術(shù)發(fā)展變革等具有重要意義。

來(lái)源：《經(jīng)濟日報》