下一個時代不是網際網路,而是機器人?

近日,由北京市人民政府、工業和信息化部、中國科學技術協會主辦,中國電子學會、北京市經濟和信息化委員會、北京經濟技術開發區管委會承辦的2018世界機器人大會正式開幕。本屆大會以“共創智慧新動能,共享開放新時代”為主題。

下一個時代不是互聯網,而是機器人?

意大利比薩聖安娜大學教授Paolo Dario進行了主題為《下一個時代不是互聯網,而是機器人》的演講,他表示下一個時代不是說沒有互聯網,而是未來機器人帶來的顛覆式創新和重大驅動力將遠超互聯網。

他提到今天全世界包括Facebook、Twitter、Uber,任何一種社交媒體都是基於一個移動的、甚至可穿戴的設備接入網絡,因此這樣一個範式的轉換意味著世界開始互聯,所有的設備是互聯的,而且內嵌了智能。我們現在不再把機器人僅僅看作一個獨立行動的設備,而是看成一直在線、一直互聯的設備,就像我們人一樣。

談到如何來看傳統AI取得的成功時,他指出,比如專家系統、搜索引擎、數據挖掘系統、自然語言接口,實際上這些都取得了很大的進展;但仍然有很多問題,比如我們尚不知如何真正實現智能。更為重要的是,需要認識到如何實現這種非常自然的互動,這就不僅僅涉及大腦層面,也要涉及到身體和大腦以及真實世界如何互動。機器人如何理解日常場景,如何操控物體、如何行走奔跑,這些仍是尚未解決的問題。

下一個時代不是互聯網,而是機器人?

以下為Paolo Dario演講實錄:

Paolo Dario:大家好,我非常珍惜有這樣的機會在這裡演講,這也是我第一次參加世界機器人大會。我在天津大學和北京理工大學都擔任客座教授的職位,可謂與中國關係緊密,對目前中國機器人的發展也是比較瞭解的。今天我想和大家探討的內容包括以下幾方面:未來有哪些事情會發生,基於對回顧而預測未來,下一個時代不僅是互聯網的,也包括機器人。當然,這裡指的是既有互聯網又有機器人。

我們的起點在哪裡呢?過去很多年已經做到一些實用領域的積累,有超過250名年輕的同事和研究者,正在進行很多機器人方面的應用,包括應用在學校、醫院、康復中心、工廠,還有一些小城鎮。應用範圍非常廣泛,我們很瞭解怎麼開發和應用機器人。

世界是互聯的,這是由一些顛覆性的創新帶來的,真正的顛覆性創新是iPhone,十一年前這種設備才出現,很多人沒有意識到它的顛覆性有多強,但實際上今天全世界包括Facebook、Twitter、Uber,任何一種社交媒體都是基於一個移動的、甚至可穿戴的設備接入網絡。因此這樣一個範式的轉換意味著世界開始互聯,所有的設備是互聯的,而且內嵌了智能。傳感器是非常關鍵的零件,很多做機器人的企業都會抱怨好像沒有特別穩定的低成本、低能耗的傳感器。而喬布斯將這二者進行結合。

我們看一看世界的樣貌,現在有云和網絡,同時運算能力也在不斷增強,還有高質量的大數據,所有的這些都會給我們提供大量的機會,也會帶來一些網絡安全的問題。物聯網也在快速發展,很多人提到把設備連入網絡,工廠也是這個網絡的一部分,先進製造系統和最先進的技術都是其中的一部分,包括機器人在內。這兩天已經有很多嘉賓提到客戶需求驅動的重要性,以及對產品的定製化生產,當然同時還有零部件供應商的作用。所有的國家包括中國在內都必須要思考這些可持續性的發展,因為有些客戶購買產品的時候,如果這個產品的設計和生產不是根據節約自然資源或者遵循高質量的生產流程,這些客戶就不會購買,能源消耗也是消費者非常關注的問題,必須要在開發過程當中考慮這些因素。

我們也要看未來的發展,比薩聖安娜大學已經在考慮“工業5.0”的概念,包括循環經濟、機器人對各種領域的影響,比如食品、醫療、保健、農業、建築、教育等等,人的因素也在變得越來越重要。現在的問題是,這些物聯網機器人設備怎樣連入這樣一個網絡?孩子們是數字的一代,同時也是機器人的一代,他們越來越多地使用智能手機。法國從本年9月開始禁止在學校當中給孩子使用智能手機,因為人們很擔心孩子會濫用手機,這是我們面臨的現實,所以我們必須引導他們往正確的方向前進。

下一個時代不是互聯網,而是機器人?

如果年輕人都能夠擁有智能手機並連接網絡,機器人為什麼不能連接?看起來這是很明顯的事情,但並不是那麼明顯,因為開發者所做的工作一直是賦予機器人智能。現在機器人可以做一些和人之間的互動和導航,智能手機技術也對機器人產生影響,我們現在不再把機器人僅僅看作一個獨立行動的設備,而是看成一直在線、一直互聯的設備,就像我們人一樣。

現在的問題是,網絡當中有多少智能?物理設備當中又有多少智能?智能應該如何分配?沒有人能夠回答這個問題,我們當然可以從一些人的研究當中獲得解釋,比如我們看科幻電影,1968年上映的《2001太空漫遊》,這是一個非常有智能的計算機,2004年的《我,機器人》就有了變化,這是一個遠程的智能,也就是分佈式的智能時代到來了。總是有中央智能和分佈式的智能,人類也是一樣,哺乳動物既有大腦中央智能,同時也有身上分佈全身各處的本地控制,比如反射弧等等。章魚就是去集中化的分佈式智能,分佈於它的全身,10%是中央大腦控制,65%是由臂控制,剩下的25%是由觸角控制。

我們可以把數據、應用程序等集中於雲與本地設備之間,這種數據處理形式被叫做霧計算。現在霧計算的時代正在到來,但方向究竟是什麼?去年我們也有做過一個講座,談一談科幻小說的場景怎樣成為現實。比如《我,機器人》當中體現的2035年機器人的情況,也可以分析我們的技術發展到了什麼程度,包括與材料和環境互動的程度。這一切都要從智能開始,也就是我們需要一個路線圖,很多人都有這樣的路線圖,也就是設定未來計算發展的方向,但我們也要對這些想法進行分析。

這些顛覆式的創新有些是無法用路線圖預測的,這才是我們面臨的真實生活。有些東西可以用路線圖預測,但並不是所有的東西都能夠預測,比如沒有人能夠預測iPhone的出現。很多人工智能大師都做過各種各樣的預測,包括樂觀和悲觀的情景,有些人說一百年以後人工智能可以實現什麼。我們到底應該走向哪個領域,AI是否能夠複製人腦?這裡有些人工智能的文章,比如模仿人類的神經系統,歐洲的人腦計劃也在朝著這個方向研究,成立了神經機器人平臺,總體的想法就是用大腦的運作模式控制機器人。這裡不僅要驗證神經生理數據,還要驗證人腦區域計算模型,這也是歐洲的項目,已經進行了十年的時間。

如何來看傳統AI取得的成功?都有哪些成功和失敗?這些取得成功的領域還是很重要的,比如專家系統、搜索引擎、數據挖掘系統、自然語言接口,實際上這些都取得了很大的進展。世界機器人大會上已經有很多公司分享了取得的成功,但仍然有很多問題,我們尚不知如何真正實現智能。更為重要的是,需要認識到如何實現這種非常自然的互動,這就不僅僅是大腦層面,也要涉及到身體和大腦以及真實世界如何互動。

我們如何理解日常場景,如何操控物體、如何行走奔跑,這些仍是尚未解決的問題。科學給了我們很多啟發,比如機器人領域當然是一個新興的行業,需要對其進行更好的預判。這種自然現象也是智能的一部分,實際上還是下一步的事情,大家意識到了它的重要性,不僅僅是處理的能力,身體本身也是非常重要的一部分。這是人工智能現代版的最新解讀,不僅僅是涉及到大腦,我們要讓大腦、身體和周圍環境進行互動。

下一個時代不是互聯網,而是機器人?

從應用的角度來看,如果考慮到和周圍環境的互動,很多任務就變得更加容易了。這種形態的計算能夠讓你預測很多的行為,甚至通過這種形狀和機械的屬性能夠解決一些非常複雜的問題,比如需要研究為什麼一隻狗能夠很好地適應周圍的環境,身體和周圍的環境是怎麼進行互動的。章魚這樣的動物為什麼身體如此柔軟,又有如此強大的力量,近些年當中大家對這種章魚的行為方式做了很多的建模,這也是軟體機器人的最新進展,使用模擬器來模擬這些軟體組織的行為方式,現在已經從純學術的研究到了工程階段。

很多人認為可以使用大規模微機電系統將智能融入到軀體當中,這樣的優點就是低成本、低能耗,在這裡再一次提到iPhone,這款產品就是一個很大的創新,我們所做的事情也是要遵循摩爾定律。2007年iPhone的推出其實就是一個重大的顛覆點,那個時候諾基亞是如日中天的,但沒有預測到iPhone這樣產品的出現,諾基亞從此而崩盤了。現在各種應用也在不斷加速出現,而且成本已經非常低了,實際上意味著一些新的領域出現,比如協作機器人過去幾天也有很多人談到,大家都認為協作機器人的市場和未來的增速將會非常快。

基於未來的發展路線圖,可以看到通用的機器人取得了一些進展,包括庫卡和軟性機器人,現在我們要做好準備,或者是將基礎技術做好。這是將協作機器人的理解提升到了新的高度,之後大家都覺得這種真正的協作機器人是可以做成的。現在我們也在研究很多標準化和基礎的技術,可以看到這些機器人並不是特別的小,大概是200-300公斤的樣子,已經可以和人協作工作,也就是說協作機器人並不都是小型機器人,有些也是非常大的。

當然,可以通過不同的方式,也可以使用一些軟性的材料,和其它的設備運轉的模式差不多。去年到今年我們在科學機器人雜誌上寫了一篇文章,主題為科學機器人的巨大挑戰,列出了十大挑戰,能源也是非常重要的,還有醫學機器人,包括人機界面等等。再就是將軟性材料應用到機器人當中,有了這些新的技術,軟性機器人的製造變成了可能。

4D打印是基於3D打印的再度創新,包括其它的柔性連接、抗性皮膚,這些都會是革命性的新技術,這種電子技術也能夠讓我們造出其它類別的機器人,其實現在都已經在逐漸發展了,甚至可以做出基於活體骨骼肌肉組織的機械臂,這些都是一些全新的東西。我一直認為,那種真正可用的機器人應該是能夠非常輕的,就是和人的體重差不多,比如80公斤,能夠在地面和人協作。

最後給大家看一看夢想是怎麼實現的,這是《星球大戰》,其中講了生物學的發展,我們希望未來機器人能夠像電影當中一樣,現在很多進展實際上都已經實現了。未來是美好的,因為機器人是非常美麗優雅的產品,新的技術能夠使我們打造全新的機器人,也能夠推動國際合作,這也是世界機器人大會的一個重要目的。現在有些新的期刊,包括《科學》和《自然》雜誌也在推動機器人領域的合作,未來機器人領域將會有巨大的潛力和發展空間。


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