縱觀(guān)全球科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢及戰略走向,大力發(fā)展機器人技術(shù)是應對經(jīng)濟轉型升級的現實(shí)需求,也是智能社會(huì )發(fā)展的大勢所趨——美國再工業(yè)化和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰略、歐盟“火花”計劃、德國工業(yè)4.0戰略、日本機器人新戰略、韓國機器人強國戰略……機器人技術(shù)及應用已成為塑造創(chuàng )新發(fā)展優(yōu)勢的“必爭之地”
8月24日,中外專(zhuān)家齊聚2017世界機器人大會(huì )主論壇,共同探討智能機器人領(lǐng)域基礎研究、前沿探索以及未來(lái)的創(chuàng )新趨勢。
智形:機器人時(shí)代顯神通
目前,醫療機器人能夠輔助醫生敏捷、靈活地完成手術(shù)操作;災后救援機器人能實(shí)現低風(fēng)險、高效率的搜救及重建工作……機器人技術(shù)已自成特色并在多領(lǐng)域實(shí)現融合發(fā)展
“醫療機器人發(fā)展已進(jìn)入黃金時(shí)代,它的未來(lái)不再是穩定、漸進(jìn)式發(fā)展,而將有更多顛覆性革命和加速式更新的到來(lái)?!庇蹏砉ご髮W(xué)哈姆林醫療機器人中心主任楊廣中介紹,在復雜的外科手術(shù)中,機器人已然能夠輔助醫生敏捷、靈活地完成一系列手術(shù)操作,甚至可以用來(lái)檢測癌癥,“下一步,期待機器人技術(shù)與多元學(xué)科領(lǐng)域研究深度融合,讓更多人獲益”。
除了給人類(lèi)生活帶去福音的醫療機器人,還有能分憂(yōu)解難的災后救援機器人。國際機器人與自動(dòng)化協(xié)會(huì )現任主席Satoshi Tadokoro表示,日本啟動(dòng)的救災機器人項目已取得階段性進(jìn)展,一定程度上解決了機器人在救災現場(chǎng)行動(dòng)不便,以及成像系統在黑暗、大霧或風(fēng)雨等環(huán)境下無(wú)法工作的問(wèn)題。
“運用機器人的智能學(xué)習優(yōu)勢,自動(dòng)篩選曾經(jīng)存儲的信息和圖片,從而識別受災民眾與環(huán)境,實(shí)現低風(fēng)險、高效率的災后搜救及重建工作?!盨atoshi Tadokoro舉例說(shuō),目前,一批建筑機器人已經(jīng)能夠在強風(fēng)狀態(tài)下拍攝立體照片;多臂機器人可以運用在房屋坍塌后,幫助救援人員順利進(jìn)入危險環(huán)境中開(kāi)展工作;蜿蜒機器人還能夠在復雜的管道中暢通前行……機器人讓災后救援變得更加可靠。
此外,機器人技術(shù)還將和智慧家庭碰撞出怎樣的火花?“整個(gè)智慧家庭就像是一個(gè)大型機器人,當我們談?wù)摍C器人該如何進(jìn)入智慧家庭的生態(tài)系統中時(shí),它們的技術(shù)和操作原理都是類(lèi)似的?!眎Robot公司全球技術(shù)副總裁Chris Jones告訴《經(jīng)濟日報》記者,比如,只要通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián),機器人加載的視覺(jué)導航與傳感器技術(shù)能夠幫助它清楚了解周邊環(huán)境,并有意識地躲避家中障礙物,實(shí)現全面、高效打掃。
“想要達成智慧家庭模式,必須學(xué)會(huì )思考?!盋hris Jones認為,機器人在智慧家庭生態(tài)系統中擁有獨一無(wú)二的價(jià)值,能夠把它所感知的信息和任務(wù)結合起來(lái),制定“家庭地圖”,帶動(dòng)其他家中設備同步智能發(fā)展。
現代機器人如同直接從科幻小說(shuō)里走出來(lái)一般,不斷契合人類(lèi)想象,讓我們?yōu)橹?zhù)迷?!皺C器人不是單獨的個(gè)體,而是互聯(lián)互通的機器人群體。通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新持續加速機器人行業(yè)發(fā)展,并協(xié)同教育和基礎研究領(lǐng)域等進(jìn)一步融合,目的就是讓機器人推動(dòng)我們的科學(xué)技術(shù)水平長(cháng)效提升?!币獯罄人_圣安娜大學(xué)教授Paolo Dario說(shuō)。
智聯(lián):云端互聯(lián)蓄勢待發(fā)
利用云計算技術(shù)為機器人的智能化提供了無(wú)限可能。未來(lái),機器人將是萬(wàn)物互聯(lián)的智能終端,其核心就是利用云端存儲和共享信息的能力
早在2013年,國際著(zhù)名智庫麥肯錫全球研究所發(fā)布了《引領(lǐng)全球經(jīng)濟變革的顛覆性技術(shù)》報告,將先進(jìn)機器人列入其預測的12項顛覆性技術(shù)中。很多市場(chǎng)研究公司也不約而同地針對機器人市場(chǎng)給出了樂(lè )觀(guān)預測——僅工業(yè)機器人市場(chǎng)一項,預計到2020年,全球銷(xiāo)售額就有望達到411.7億美元。
中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所所長(cháng)于海斌表示,機器人技術(shù)的研究和應用已從工業(yè)領(lǐng)域快速擴張到航空航天、國防安全、國家安全、醫療康復等其他領(lǐng)域。
與此同時(shí),各國都在向以機器人和人工智能為代表的新興技術(shù)領(lǐng)域頻頻發(fā)力。雖然在傳統制造業(yè)中,我國正急速追趕,但仍存在一些瓶頸?!皺C器人在工業(yè)上的應用原來(lái)是比較狹義的,主要還是在焊接環(huán)節,從事一系列重復性勞力工作?!庇诤1笳f(shuō),機器人的智能是基于其傳感器的感知和操作能力,“機器人如果想要和手機一樣達到萬(wàn)億美元市場(chǎng),就必須走進(jìn)人類(lèi)生產(chǎn)生活的方方面面,這將對我們的技術(shù)要求提出巨大挑戰”。
信息時(shí)代,機器人怎樣才能走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)?于海斌認為,建立機器人互聯(lián)網(wǎng),利用云計算技術(shù)將為機器人的智能化提供無(wú)限可能。
“機器人在未來(lái)將是萬(wàn)物互聯(lián)的智能終端,它的核心就是利用云端存儲和共享信息的能力,解決人機協(xié)作問(wèn)題,解決從物端到云端的緊密合作?!庇诤1笳f(shuō),機器人互聯(lián)網(wǎng)既是網(wǎng)絡(luò )又是平臺,它是實(shí)現機器人、物理過(guò)程、信息系統和人之間的泛在連接,并通過(guò)云計算和大數據實(shí)現海量工業(yè)數據的集成、處理與分析,支撐復雜機器人系統的跨領(lǐng)域設計和應用開(kāi)發(fā)。
從互聯(lián)網(wǎng)角度看,機器人延伸了互聯(lián)網(wǎng)外延,通過(guò)感知、認知、決策和執行一體化特性,互聯(lián)網(wǎng)的虛擬信息能夠和實(shí)體物理空間深度融合;從機器人角度講,機器人與海量云端知識資源縱向互聯(lián),突破了單體機器人在物理空間、時(shí)間上的限制,使其邊界、能力、智能成指數級擴展。
“機器人互聯(lián)網(wǎng)能夠提供一種嶄新的模式,實(shí)現機器人系統的智能化拓展、網(wǎng)絡(luò )化協(xié)同、云化應用和服務(wù)化延伸,它的想象與探索空間還很大?!庇诤1蠼榻B,谷歌已采用14臺機器人彼此網(wǎng)絡(luò )互聯(lián),通過(guò)共享經(jīng)驗知識,學(xué)習抓取各種物體。經(jīng)過(guò)3000小時(shí)、80萬(wàn)次的抓取嘗試訓練后,機器人展現出“智能反應行為跡象”,為機器人互聯(lián)互通開(kāi)了個(gè)好頭。
智造:人機協(xié)作聯(lián)合攻關(guān)
隨著(zhù)機器人和人工智能的匹配發(fā)展,這些搭載了人工智能的機器人在人機交互等方面表現搶眼,將成為行業(yè)發(fā)展的中流砥柱
旋轉、跳躍……視頻里的機器人隨著(zhù)音樂(lè )邁起了優(yōu)美的舞蹈步伐,與人和諧共舞:日本東北大學(xué)機器人系教授Kazuhiro Kosuge正向大家展示其研究的物理人機交互技術(shù)成果——共舞機器人。
與人共舞看似輕松簡(jiǎn)易,背后卻暗藏玄機?!耙恍┤蝿?wù)即使有了助理機器人的幫助也并非能夠輕易完成,這是因為機器人不知道該如何與人協(xié)作?!盞azuhiro Kosuge向記者回憶起開(kāi)發(fā)共舞機器人的初衷,“跳舞恰恰成了最簡(jiǎn)單的任務(wù),了解舞伴將如何移動(dòng)、兩位舞者將分別扮演何種角色等,這些正是令人機互動(dòng)更加緊密的關(guān)鍵”。
“共舞機器人面臨的挑戰是,如何保證機器人和人之間的互動(dòng)持續穩定,因為兩者將始終保持接觸,反復循環(huán)?!盞azuhiro Kosuge說(shuō),為此,他們引入漸進(jìn)式教學(xué)概念,基于感官發(fā)展階段理論,通過(guò)不斷教學(xué)獲得舞者動(dòng)作數據反饋,基于反饋再次評估,依次循環(huán),調節機器人的相關(guān)參數?!叭绻麢C器人可以給其對應的工人不斷提供工具和零部件,那么,這名工人就可以專(zhuān)注于裝配工作,提高生產(chǎn)效率。我們以共舞機器人為牽引,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)驗,結果證明,優(yōu)化后的人機協(xié)作工藝能夠節約20%至30%的裝配時(shí)間?!盞azuhiro Kosuge說(shuō)。
從共舞、家用到制造業(yè)生產(chǎn),人機協(xié)作技術(shù)讓機器人大展拳腳,這些搭載了人工智能的機器人將成為行業(yè)發(fā)展的中流砥柱?!叭斯ぶ悄苎芯繌脑缙诘倪壿嬺寗?dòng)到數據驅動(dòng),包括深度學(xué)習,接下來(lái)應該著(zhù)眼于神經(jīng)驅動(dòng),進(jìn)一步了解大腦信息處理過(guò)程中的運行機制,更好地發(fā)揮人機協(xié)作優(yōu)勢?!鼻迦A大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系教授孫富春說(shuō),通過(guò)認知實(shí)現人機共生,包括思考及如何利用大數據綜合進(jìn)行思維的決策等,新一代機器人已在人機交互等方面表現搶眼。
“機器人發(fā)展依照‘工具—管家—伴侶’的線(xiàn)路演進(jìn),從幫助主人完成單一任務(wù),直到通過(guò)主人的表情和語(yǔ)調能夠判斷意圖,形成自動(dòng)化、信息化和人工智能技術(shù)的聯(lián)合協(xié)作?!笨莆炙箼C器人有限公司創(chuàng )始人兼董事長(cháng)錢(qián)東奇表示,隨著(zhù)機器人和人工智能的匹配發(fā)展,機器人一定會(huì )如虎添翼,在與人的交互過(guò)程中加深對人的認知和了解,加速其成長(cháng)。
摘自《經(jīng)濟日報》