




當今的人類從未如此強烈地感受過Al對生活所産生的影響,因焉自從機器人有了「AI」大腦之後,就掀開了機器人新紀元。
機器人是個廣泛的概念,人們對機器人的認知與了解也不陌生。但是,自從ChatGPT出來以後,以及AI概念的提出和運用,很多人對機器人的認識反而更加模糊了。其中最令人「模糊」或者「無法認知」的是——機器人會比人類聰明嗎?人類將會被機器人取代嗎?人類會被機器人消滅嗎?
如此等等,一個嚴肅的話題呈現在人類面前——機器人將會如何進化?
當今的人類從未如此強烈地感受過AI對生活所産生的影響,因焉自從機器人有了「AI」大腦之後,就掀開了機器人新紀元。
人工智能伴生於信息技術時代,經過數十年的研究積累及經驗沉澱,已逐步跨越科學與應用之間的技術鴻溝,相比前代AI,具備高可用性、高擬人化的預訓練大模型跨越技術奇點,國內外技術公司、高校、研究院的語言、圖像、視頻、音頻大模型以極快的速度相繼推出和迭代,基於預訓練大模型的應用在全球範圍內産生了爆炸式的影響,從社會群衆到AI從業者,對人工智能技術能夠帶來的生産生活變革,都實現了顛覆性的再認識。
機器人的發展展現出了蓬勃的生機和廣闊的應用前景,從提升生活品質到推動經濟發展,AI技術的作用都不可小覷。
一、機器人的發展曆程
一般認為,按照機器人從低級到高級的發展程度,可以把機器人分為三代。
第一代機器人,即工業機器人,主要指能以「示教—再現」方式工作的機器人。其本體是一類似於人的上肢功能的機械手臂,末端是手爪等操作機構。它通過操作人員「手把手」的示教,或者通過離線編程存儲的動作順序信息完成作業。如果外界條件發生變化,或者機器人工作內容需要改變,必縝通過人對其程式做相應改變,因此它不具備智能。
第二代機器人是指基於感測器信息來工作的機器人。它依靠簡單的感覺裝置獲取作業環境和對象的簡單信息,通過對這些信息進行分析和處理,作出一定的判斷,對動作進行回饋控制。這類機器人初步具有智能。
第三代機器人,即智能機器人,這是一類具有高度適應性和自主能力的機器人。它本身能感知工作環境、操作對象及其狀態,能接受、理解給予的指令。並結合自身認識外界的結果來獨立地決定工作規劃,利用操作機構和移動機構實現任務目標,還能適應環境的變化,調整自身行為。
由上可見,智能機器人是工業機器人從無智能發展到有智能,從初級智能水凖發展到高智能水準的産物。
區別於第一代和第二代機器人,智能機器人必須具備四種機能:
行動機能——施加於外部環境和對象的。相當於人的手、足的動作機能;
感知機能——獲取外部環境和對象的狀態信息以便進行自我行為監視的機能;
思維機能——求解問題的認知、推理、記憶、判斷、決策學習等機能;
人機交互機能——理解指示命令、輸出內部狀態、與人進行信息交換的機能。
簡言之,智能機器人的「智能」特徵就在於它具有與外部世界——環境、對象和人相協調的工作機能。
黃仁勳曾説過「下一個即將到來的是液冷技術,它以數據中心的規模進行計算。在未來的10年裏,其計算能力能提高100萬倍。未來的人工智能電腦也會進行合成數據生成,它會進行強化學習,它將繼續以真實世界的經驗為基礎。它會想像一些事情,它會用真實世界的經驗來測試它。」
SingularityNET公司總裁、科學家本·戈澤爾日前發表言論稱,最快將在3年內研製出一款智商媲美人類的人工智能機器人,這可能會為「超級智能」打開一扇大門。
特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(ElonMusk)在最新一次採訪中也預測,人工智能可能在2025年或2026年之前超過最聰明的人類。未來五年內,人工智能的能力可能會超過全人類。
海峽機器人聯盟主席胡濤博士對此也持贊同態度,他表示,人類也是看了無數的書接收了無數的信息才有今天的智慧,這就像是人工智能機器人的「吃數據」,而且人工智能「吃數據」的速度比人類更快,積累智慧的速度也就更快。在這個階段,任何領域基本上人類可以做到的人工智能可以做到,人類做不到的人工智能也可以做到,屆時,人類如何監督這些從智能水準上超過人類的人工智能,確保其不會危害人類,是一個值得思考的問題。胡濤強調,「人類唯一的未來就是與人工智能共存,一同進化。」
二、機器人發展現狀
機器人是當下世界發展的熱點,國際機器人聯合會的最新報告顯示,全球操作型的機器人庫存目前達到了390 萬臺的記録。這一現象也説明了在後續的發展過程中,機器人的發展將是令人十分興奮的創新技術。2024年機器人領域的五大發展趨勢,主要表現在以下幾個方面。
第一個趨勢就是人工智能和機器學習。
人工智能目前在機動機器人和自動化領域的應用趨勢是不斷增強的。人工智能在機器學習方面,能夠對機器人的性能數據和設備狀態進行分析。我們對人工智能的數據預測可以應用在很多方面。比如對地震和氣象信息的預測、災害的提前預防等。
第二個超勢是協作機器人擴展到新的應用領域。
人機協作是當前機器人技術的主要趨勢。在人機協作機器人方面,有很多新的技術是不斷發展的。比如感測器、視覺技術、智能抓取器的發展,都能夠使機器人即時回應的環境的變化。2023年的杭州亞運會,「機器狗」就引起了普遍好評,在地震中目前也有很多機器狗去挖掘,去救人,此外,機器人的製造商提供的應用程式的範圍也在不斷的擴大。比如説使用協作機器人進行焊接,能夠有效保護工人生産、操作。可以説協作機器人的發展,對我們會帶來一定的衝撃。但是也有可能帶來一些串便利和保護。
第三個趨勢是移動機械手。
移動機械手目前在汽車物流、航空航太等領域發展比較迅猛的。比較有名的就是特斯拉的上海工廠,通過大量使用移動機械手提升産量。據相關新聞報導,上海工廠幾乎是挽救了特斯拉,致使馬斯克才成為世界首富,才有持續創新創造,甚至説登上火星的可能。
第四個趨勢就是數字學生。
數字學生技術目前被越來越多地運用為一種工具,能夠通過創建虛擬副本的方式,優化物體的物理系統性能。數字攣生技術能夠進行模擬,進行壓力測試和修改。能夠提供協作機器人技術,大大節約成本。
第五個趨勢就是人形機器人,人形機器人也是當前發展的熱點。
據大陸工信部的數據顯示,到2025年,大規模生産機器人的詳細目標已經制定了。類人機器人可能會形成一種顛覆性的技術,類似於電腦或智能手機,將改變我們的生産方式和生活方式。
三、影響人形機器人的關鍵——「聚生智能」
怎麼界定現階段的機器人呢?胡濤博士表示,就是「聚生智能」的狀態,它的主要核心就是「自然語言」。自然語言處理是人工智能領域的一個重要分支,通過NLP技術,可以使電腦能夠理解、解釋和生成人類自然語言,實現人機之間的有效溝通,提高電腦的智能水。
胡濤形容「就像是劇本,但又不完全是劇本」:「比如説我們今天的見面,有可能是系統已經寫好了,所以沒有什麼意外,今天就是會發生的,但是它的軌跡其實是可以改變的,雖然我的角色跟你的角色是設置好的,但是我們的交互會影響下一個決策的的生成。」
「只要雲端後臺的智能算力足夠強大,未來智能機器人都可以實現自我生成。」胡濤説,「我們首先賦予這個機器人定位,然後輸入大量的數據去賦予他角色要素。有了這個理論下一步要做好跟技術,現在通用人工智能一個高階的表現就是「聚生智能」,能感知、會思考、會根據角色定位自我生成數據自我成長。」
據介紹,「聚生智能」在人形機器人領域的進化分為四個階段。
「聚生智能」的概念相對於互聯網智能,是從InternetAI演進到EmbodiedAI。與互聯網智能相比,聚生智能需要結合軟、硬體在真實世界中進行物理交互,例如機器人或自動駕駛車輛進行的洗衣、做飯、拖地等任務。
在「聚生智能」發展上,第零階段主要是驗證技術理論,表現為模型自然湧現的效果。接下來,第一階段是大模型與機器人相結合,實現自然語言理解和任務自動規劃。在第一階段,大模型實現了高水準的自然語言理解,提升了人機交互品質。同時得益於高編程能力,大模型可以優化機器人代碼,並快速編寫完成特定任務的代碼。第二階段引入多模態,不僅解析語音和文字,還能處理圖像和視頻。第三階段則是原生多模態模型,比前一階段具有更好的效果。
四、人形機器人與産業佈局
根據GGII預測,到2026年人形機器人的全球市場規模超20億美元,到2030年全球市場規模有望突破200億美元,到2030年中國市場規模將達50億美元,下一個十年産業大週期亟待開放。
海外巨頭引領,國産跟進,商業奇點已來。「在未來整個世界的智能機器人産業分配中,中國大陸應該可以成為『世界工廠」,而你一旦掌握了生産,就可以主導交易了。」胡濤博士説。
正如蘋果公司之於智能手機,特斯拉之於新能源車,人形機器人時代的偉大企業正呱呱落地。
就人形機器人的産業佈局來看,國家大廠特斯拉、英偉達等巨頭紛紛入局,打造聚生智能機器人。機器人廠商Figure和OpenAI結合,推出的Figure 01機器人已經初步具備與人自然交流並理解執行任務的能力。英偉達也在2024年年初的GTC大會上推出了全球首個人形機器人通用基礎模型,擁有完整的機器人仿真、訓練和模擬平臺。就大陸而言,作為新質生産力的重要方向,人形機器人已經吸引了華為、比亞迪、寧德時代、小鵬等大資本的關注,同時大陸生産的人形機器人如優必選、傅里葉、智元等也在不斷推進商業化進程,全球共振下人形機器人的商業起點已然起跑。
美國是人工智能核心發源地之一,在技術上擁有全球領先地位,而中國大陸則是人工智能應用場景第一強國,中美兩國無疑會成為全球人工智能發展的第一梯隊。
五、人形機器人及其産業鏈
人形機器人是新技術、新材料運用的型領域,勢必將帶動新的産業發展。僅就人工智能産業鏈而言,就包括了基礎層、技術層以及應用層,目前中國大陸已形成了較成熟的人工智能生態。在基礎層,大數據、雲計算、邊緣計算、智能晶片領域,大陸領先的企業有阿里巴巴、華為、寒武紀等代表企業;在技術層,中國大陸在電腦視覺、智能語音、機器學習、自然語言處理等細分領域也誕生了諸如科大訊飛、雲從科技、商湯科技、曠視科技等企業。
在應用層,人工智能技術與其他領域結合,應用有智能機器人、智能終端、智能交通、公共安全等。其中機器人領域有新松機器人、科沃斯機器人等代表企業,而衆多互聯網巨頭也紛紛入局智能終端的研發與物聯網生態的打造,具有代表性的企業包括了華為、小米、聯想、中興等。
在政策端,中國大陸的頂層設計有明確的發展目標,要求2025年實現整機批量生産,2027年要形成安全可靠的産業鏈供應鏈體系。
從細分零部件來看,人形機器人執行器關鍵零部件如絲杠、減速器、電機等高端領域的産品國産化率較低。面對2030年全球上千億元的人形機器人大賽道,小市值公司有望乘風而起,成長為大市值巨頭。
六、機器人的未來發展趨勢
智能化人形機器人的主要標志,是機器人未來的發展方向,智能機器人是具有感知、思維和行動功能的機器,是機構學、自動控制、電腦、人工智能、微電子學、光學、通訊技術、傳感技術、仿生學等多種學科和技術的綜合成果。智能機器人可獲取、處理和識別多種信息,自主地完成較為複雜的操作任務,比一般的工業機器人具有更大的靈活性、機動性和更廣泛的應用領域。
1、語言交流功能越來越完美
智能機器人(人形機器人),既然已經被賦予「人」的特殊稱義,那當然需要有比較完美的語言功能,這様就能與人類進行一定的,甚至完美的語言交流,所以機器人語言功能的完善是人形機器人發展的一個非常重要的環節。對於未來智能機器人的語言交流功能會越來越完美化,是一個必然性趨勢,在人類的完美設計程式下,它們能輕鬆地掌握多個國家的語言,遠高於人類的學習能力。
另外,機器人還能進行自我的語言辭巢重組能力,就是當人類與之交流時,若遇到語言包程式中沒有的語句或辭巢時,可以自動地用相關的或相近意思片語,按句子的結構重組成一句新句子來回答,這也相當於類似人類的學習能力和邏輯能力,是一種意識化的表現。
2、各種動作的完美化
機器人的動作是相對於模仿人類動作來説的,我們知道人類能做的動作是極至多様化的,招手、握手、走、跑、跳、等各種手勢,都是人類的慣用動作。不過現代智能機器人雖也能模仿人的部分動作,還是有點僵化的感覺,或者動作是比較緩慢。未來機器人將以更靈活的類似人類的關節和仿真人造肌肉,使其動作更像人類,模仿人的所有動作,甚至做得更有形將成為可能。還有可能做出一些普通人很難做出的動作,如平地翻跟鬥,倒立等。
3、外形越來越酷似人類
科學家們研製的智能機器人,是主要以人類自身形體為參照對象的。自然先需有一個很仿真的人型外表是首要前提,在這一方面日本應該是相對領先的,大陸也是非常優秀的。當幾近完美的人造皮膚,人造頭髪,人造五管等恰到好處地遮蓋於金屬內在的機器人身上時,站在那裏還配以人類的完美化正統手勢。這様從遠處乍一看,真的會誤以為是一個大活人。當走近時,細看才發現原來只是個機器人,對於未來機器人,仿真程度很有可能達到即使你近在咫尺細看它的外在,你也只會把它當成人類,很難分辯是機器人,這種狀況就如美國科幻大片《終結者》中的機器人物造型具有極至完美的人類外表。
4、邏輯分析能力越來越強
為了完美化模仿人類,未來科學家會不斷地賦予它許多邏輯分析程式功能,這也相當於是智能的表現。如自行重組相應辭巢成新的句子是邏輯能力的完美表現形式,還有若自身能量不足,可以自行充電,而不需要主人幫助,那是一種意識表現。
總之,邏輯分析有助人型機器人自身完成許多工作,在不需要人類幫助的同時,還可以儘量地幫助人類完成一些任務,甚至是比較複雜化的任務。在一定層面上講,機器人有較強的邏輯分析能力,是利大於弊的。
5、具備越來越多様化功能
人類製造機器人的目的是為人類所服務的,所以就會盡可能地把它變成多功能化,比如在家庭中,可以成為機器人保姆。會幫你掃地、吸塵、還可以做你的談天朋友,還可以為你看護小孩。到外面時,機器人可以幫你搬一些重物,或提一些東西,甚至還能當你的私人保嫖。另外,未來高級智能機器人還會具備多様化的變形功能,比如從人形狀態,變成一輛豪華的汽車也是有可能的,這似乎是真正意義上的變形金剛了,它載著你到處駛馳於你想去的任何地方,這種比較理想的設想,在未來都是有可能實現的。
七、總結
智能機器人作為一種包含相當多學科知識的技術,幾乎是伴隨著人工智能所産生的。而智能機器人在當今社會變得越來越重要,越來越多的領域和崗位都需要智能機器人參與,這使得智能機器人的研究也越來越頻繁。對於未來,隨著人工智能技術同機器人技術的有機融合,並廣泛的應用到社會的各個領域,對於人類社會的發展與進步將會産生更加巨大的影響,機器人正在很多領域逐步代替人類,人形機器人的智慧超越人類也將很快變焉現實。