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編者按：

 

在第六屆中國(guó)機(jī)器人峰會(huì)暨智能經(jīng)濟(jì)人才峰會(huì)上，中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)教授潘云鶴以“AI及機(jī)器人的新方向”為題作主旨報(bào)告。潘院士回顧了人工智能（AI）60多年的發(fā)展歷程，指出機(jī)器人是AI研究的重要領(lǐng)域，并對(duì)自主智能機(jī)械和人機(jī)融合技術(shù)的崛起進(jìn)行詳細(xì)剖析，強(qiáng)調(diào)AI2.0時(shí)代幾大新的技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展方向。本文根據(jù)潘院士報(bào)告整理。

 

潘云鶴

中國(guó)工程院院士

中國(guó)工程院原常務(wù)副院長(zhǎng)

 

1956年，美國(guó)達(dá)特蒙斯學(xué)院首次定義了人工智能（AI）的概念，即讓機(jī)器像人一樣地認(rèn)知、思考和學(xué)習(xí)，也即用計(jì)算機(jī)模擬人的智能。迄今， AI已發(fā)展了60多年，其典型應(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)器人和智能控制。

 

1.機(jī)器人是AI研究的重要領(lǐng)域

 

在過(guò)去，機(jī)器人曾一度影響了AI的發(fā)展。例如，1973年，英國(guó)發(fā)表了一份James Lighthill報(bào)告，主要評(píng)判當(dāng)時(shí)AI基礎(chǔ)研究中涉及的自動(dòng)機(jī)、機(jī)器人、中央神經(jīng)系統(tǒng)，而這三個(gè)方向正好代表AI的三大學(xué)派：符號(hào)主義、行為主義、網(wǎng)絡(luò)主義（人機(jī)網(wǎng)絡(luò)）。該份報(bào)告最后得出的結(jié)論是：自動(dòng)機(jī)和中央神經(jīng)系統(tǒng)的研究具有價(jià)值，但研究進(jìn)展令人失望；機(jī)器人的研究沒(méi)有價(jià)值，研究進(jìn)展非常令人失望，建議取消機(jī)器人的研究。于是，在該報(bào)告發(fā)布之后， AI發(fā)展遭遇了第一個(gè)嚴(yán)冬，其研究工作嚴(yán)重受阻，特別是英國(guó)的機(jī)器人發(fā)展遭遇重大打擊。

 

如今回首，可以看到這一結(jié)論顯然是錯(cuò)誤的， 60年來(lái)，科學(xué)家們不斷研究模仿人和生物動(dòng)作，設(shè)計(jì)出各式各樣的機(jī)器人，并取得重大進(jìn)展。例如，美國(guó)波士頓動(dòng)力公司推出的仿人機(jī)器人，它可以模仿人的很多動(dòng)作，如做非常大動(dòng)作的跳躍，但是這種技術(shù)只是處于研究階段，目前真正能大量投入應(yīng)用的是機(jī)械手。

 

在工業(yè)生產(chǎn)中，被成功地大量應(yīng)用的是人們根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)出的各種機(jī)械手，而不是仿人機(jī)器人。仿人機(jī)器人雖然在不斷地被研究，但是在實(shí)際應(yīng)用中卻不斷遭遇失敗。例如，彈鋼琴的機(jī)器人，剛開(kāi)始人們模擬一個(gè)機(jī)器人坐在鋼琴旁邊彈奏；后來(lái)發(fā)現(xiàn)，彈鋼琴其實(shí)不需要整個(gè)機(jī)器人，機(jī)器人不需要看曲譜或者轉(zhuǎn)動(dòng)其他的部位，實(shí)際上有一雙機(jī)械手就足夠了，因此設(shè)計(jì)出現(xiàn)了機(jī)械手彈鋼琴；最后，人們發(fā)現(xiàn)機(jī)械手也沒(méi)有必要，只需要把鋼琴自動(dòng)化就足夠了，于是出現(xiàn)了自動(dòng)化鋼琴。從這個(gè)例子我們可以看出，鋼琴能夠自動(dòng)演奏需要的不是仿人機(jī)器人，而是“AI+原來(lái)的鋼琴+執(zhí)行機(jī)構(gòu)”。

 

大量的研究工作表明，機(jī)器人的核心技術(shù)是AI。如果把機(jī)器人的思考、觀測(cè)、移動(dòng)、說(shuō)話(huà)、工作等功能進(jìn)行仔細(xì)分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們可以和AI的建模、感知、規(guī)劃、理解、學(xué)習(xí)等對(duì)應(yīng)起來(lái)，因此，機(jī)器人是AI研究的重要領(lǐng)域。

 

2.自主智能機(jī)械的崛起

 

在仿人機(jī)器人的發(fā)展遇到很大阻礙的同時(shí)，另外一類(lèi)擁有自主智能的機(jī)器人——無(wú)人系統(tǒng)則在快速地發(fā)展。無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展最早的是無(wú)人飛機(jī)，例如美國(guó)研制出從大到小、各種各樣的無(wú)人飛機(jī)，美國(guó)軍方還研制了機(jī)器人大狗，但應(yīng)用效果不盡如人意，比較看好的應(yīng)用還是在機(jī)械上加裝智能系統(tǒng)。如今，無(wú)人系統(tǒng)在車(chē)輛、飛行器、船艦等海陸空領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)很普遍。

 

無(wú)人系統(tǒng)的快速成長(zhǎng)，表明自主智能機(jī)械已經(jīng)成為機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)。同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)從仿人機(jī)器人發(fā)展為對(duì)現(xiàn)有機(jī)械進(jìn)行自主化和智能化的改革升級(jí)，將是對(duì)機(jī)器人概念的重要拓展。

 

在市場(chǎng)應(yīng)用上，智能自主機(jī)械將是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)極大的需求，也將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生巨大的影響。比如，浙江寧波市有很多零部件企業(yè)，在這些企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，可以進(jìn)行技術(shù)改變，讓生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)化為智能化技術(shù)，機(jī)械部件轉(zhuǎn)化為電子部件，把基礎(chǔ)零部件轉(zhuǎn)化為機(jī)械電子聯(lián)合的產(chǎn)品，進(jìn)而再轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)化、智能化的技術(shù)企業(yè)。

 

現(xiàn)在，全球已有不少?lài)?guó)家在布局智能自主系統(tǒng)，把智能自主系統(tǒng)模塊化，然后用它改造各種各樣的機(jī)械。這是很重要的發(fā)展方向。美國(guó)已經(jīng)在這方面進(jìn)行了布局，我國(guó)也有不少企業(yè)從事這方面的研究。例如，杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司研制的一款A(yù)GV，具備智能自主系統(tǒng)，非常實(shí)用。

 

3.人機(jī)融合的崛起 

 

人機(jī)交互技術(shù)、可穿戴設(shè)備、人機(jī)融合增強(qiáng)智能系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越豐富，使得人機(jī)融合領(lǐng)域成為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)重要方向。

 

3.1人機(jī)交互技術(shù)

 

在近幾十年中，人機(jī)交互技術(shù)越來(lái)越豐富，從圖形交互，發(fā)展到可視化技術(shù)、動(dòng)漫技術(shù)，再發(fā)展到語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、圖像和視頻的識(shí)別、動(dòng)作的捕捉、虛擬現(xiàn)實(shí)等，這些交互技術(shù)催生了機(jī)器人發(fā)展的重要趨勢(shì)，即加強(qiáng)人機(jī)交互。

 

3.2可穿戴設(shè)備

 

在機(jī)器人領(lǐng)域，第二個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是可穿戴設(shè)備迅猛發(fā)展。

 

在我們認(rèn)知的范圍內(nèi)，傳感器已經(jīng)大量地便攜化，突出的體現(xiàn)是手機(jī)。據(jù)悉有的手機(jī)已經(jīng)安裝了30多個(gè)傳感器，但遺憾的是，這30幾個(gè)傳感器至今沒(méi)有融為一體，只是分別有自己的App功能，如果這些傳感器能夠融為一體，那么可以做更大更多的事情。

 

穿戴式傳感器發(fā)展得也很快。比如，馬路上的攝像頭，把智能芯片裝在攝像頭里，攝像頭就可以知道汽車(chē)的車(chē)牌號(hào)、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)年份、顏色，甚至包括車(chē)?yán)镒藥讉€(gè)人。谷歌發(fā)明的智能眼鏡，是“智能探頭+穿戴式顯示+知識(shí)庫(kù)”于一體的裝備，可以用來(lái)人臉識(shí)別。大疆公司推出的VR眼鏡，是“無(wú)人機(jī)攝像+穿戴式顯示+體感控制”于一體的裝備，它不僅可以讓佩戴者在VR眼鏡中立體看到無(wú)人機(jī)在空中拍攝的景象，還可以讓佩戴者在移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)頭部時(shí)，通過(guò)VR眼鏡指揮無(wú)人機(jī)上攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整視線(xiàn)范圍。再如，杭州一家單位設(shè)計(jì)出一款A(yù)R盲人眼鏡，盲人可利用眼鏡上攝像頭辨別面前是否有障礙物、臺(tái)階、坡度(是向上還是向下)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航等功能，還可以利用該眼鏡閱讀普通的書(shū)籍報(bào)刊。這些例子充分說(shuō)明，傳感器和各種各樣的機(jī)械結(jié)合，將發(fā)揮新的、非常巨大的作用。

 

還有一類(lèi)是植入式傳感器。該類(lèi)傳感器可以植放在生物大腦里，和生物大腦連在一起，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)同其他生物的對(duì)話(huà)。比如，利用遙控機(jī)指揮老鼠走迷宮，控制老鼠按照人的意愿走路。這類(lèi)研究的最終目的，是使人與其他生物的交互能力加強(qiáng)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其他愿望。

 

3.3人機(jī)融合增強(qiáng)智能系統(tǒng)

 

各種穿戴設(shè)備、人-車(chē)共駕、腦控或者肌控外骨骼機(jī)器人、人機(jī)協(xié)同手術(shù)等實(shí)現(xiàn)了生物智能系統(tǒng)與機(jī)器智能系統(tǒng)的緊密耦合。在這方面做得比較成功的是達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人，該機(jī)器人已經(jīng)在全球各大醫(yī)院中應(yīng)用，在外科和腦手術(shù)中得到很好反響。

 

4.深入認(rèn)識(shí)AI2.0發(fā)展新方向

 

2017年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出，AI將在大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、人機(jī)混合增強(qiáng)智能、自主智能系統(tǒng)5個(gè)新方向快速發(fā)展（后兩個(gè)方向即是上文提及的2個(gè)崛起）。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，AI2.0會(huì)在智能城市、智慧醫(yī)療、智能制造、智能農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，所以，我們必須要對(duì)AI的5個(gè)發(fā)展新方向有進(jìn)一步深刻的認(rèn)識(shí)：機(jī)器人的概念、結(jié)構(gòu)、方法、技術(shù)都將隨著AI的變化而變化，升級(jí)而升級(jí)，深入而深入。相關(guān)企業(yè)應(yīng)該及時(shí)了解技術(shù)方向，把握時(shí)機(jī)，開(kāi)拓機(jī)器人發(fā)展的新的空間。

 

5.結(jié)語(yǔ)

 

習(xí)近平總書(shū)記在中共中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，加快發(fā)展新一代人工智能是我們贏得全球科技競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的重要戰(zhàn)略抓手，是推動(dòng)我國(guó)科技跨越式發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)、生產(chǎn)力整體躍升的重要的戰(zhàn)略資源。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部要努力學(xué)習(xí)科技前沿知識(shí)，把握人工智能發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)，加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加大政策支持，形成工作合力。  

 

最后，我們相信，中國(guó)的AI技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展期正在不可阻擋的大步到來(lái)。