【“AI 2.0時(shí)代”前瞻：機(jī)器智能與人機(jī)融合】人工智能正在變得越來越“聰明”，也越來越貼近人類。

在圖像大數(shù)據(jù)識(shí)別方面，人工智能已經(jīng)可以在海量圖像中精準(zhǔn)進(jìn)行人臉識(shí)別；在人機(jī)交互方面，人工智能開始加入情感元素，甚至機(jī)器人小冰已經(jīng)學(xué)會(huì)了寫詩；閱片機(jī)器人能夠基于大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行特殊疾病的輔助診斷；通過聲音合成，人工智能也可以模仿許多名人的嗓音，達(dá)到“以假亂真”的效果。

同時(shí)，人工智能已經(jīng)不再囿于線上虛擬世界，它也正在落地物理世界，成為真正物理世界的人工智能。通過高速視覺反饋技術(shù)，機(jī)器人可以快速感知高速行動(dòng)的物體方向，并進(jìn)行迅速躲避，通過未知?jiǎng)討B(tài)系統(tǒng)和多傳感控制系統(tǒng)，機(jī)器人甚至可以學(xué)會(huì)精準(zhǔn)地將籃球投入運(yùn)動(dòng)的球框內(nèi)。

“人工智能與機(jī)器人的高度結(jié)合，有望發(fā)展出能夠改變生命本身的技術(shù)，使人類與機(jī)器進(jìn)一步融合，從而進(jìn)入‘人類2.0時(shí)代’?！痹诮张e辦的2018機(jī)器人與人工智能大會(huì)上，德國(guó)漢堡科學(xué)院院士、德國(guó)漢堡大學(xué)教授張建偉表示。

同時(shí)，他指出，未來人工智能技術(shù)本身也將從當(dāng)前基于單模態(tài)實(shí)現(xiàn)向基于多模態(tài)交互的轉(zhuǎn)變，進(jìn)入強(qiáng)人工智能時(shí)期。不過，要想真正實(shí)現(xiàn)與人腦類似的強(qiáng)人工智能，“可能至少還需要一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間”。

機(jī)器智能

走出虛擬世界，走向物理世界——智能機(jī)器人的誕生，令人工智能技術(shù)有了真正實(shí)物的載體。

“當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在迸發(fā)，大數(shù)據(jù)的形成、理論算法的革新、計(jì)算能力的提升以及智能機(jī)器人與人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新階段。”中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院黨委書記、副院長(zhǎng)宋顯珠指出，“機(jī)器人與人工智能成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎?！?/p>

與之伴生的是機(jī)器智能（MachineIntelligence，即MI）的概念。德勤在《2017德勤技術(shù)趨勢(shì)》中首提MI的概念，指出機(jī)器智能的幾個(gè)主要分支包括：機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）、深度學(xué)習(xí)（DL）、認(rèn)知分析、機(jī)器人過程自動(dòng)化（RPA）和Bot。根據(jù)德勤預(yù)測(cè)，到2019年，全球商業(yè)在機(jī)器智能（MI）的支出將達(dá)到313億美元。

事實(shí)上，在全球?qū)χ圃鞓I(yè)提高重視的背景下，機(jī)器智能正被賦予了新的期許。去年9月，德國(guó)啟動(dòng)智能平臺(tái)“學(xué)習(xí)系統(tǒng)”，擬將其作為工業(yè)4.0的發(fā)展新階段；12月，日本政府在《2017財(cái)年制造業(yè)白皮書》中強(qiáng)調(diào)，應(yīng)將“互聯(lián)工業(yè)”納入超智能社會(huì)“社會(huì)5.0”議程，在實(shí)現(xiàn)超智能社會(huì)5.0的過程中重點(diǎn)關(guān)注利用智能機(jī)器人打造協(xié)同的數(shù)字化社會(huì)；今年3月，美國(guó)戰(zhàn)略和國(guó)際研究中心（CSIS）發(fā)布的《美國(guó)機(jī)器智能國(guó)家戰(zhàn)略》中，建議白宮方面應(yīng)任命專職人員協(xié)調(diào)和推進(jìn)機(jī)器智能相關(guān)戰(zhàn)略優(yōu)先實(shí)施，注重機(jī)器智能與人工智能發(fā)展齊頭并進(jìn)。

“人工智能的應(yīng)用創(chuàng)新面臨著由軟向硬的過渡?！惫ば挪抠惖现菐煅芯繂T王哲表示，“人工智能在軟的消費(fèi)端模式創(chuàng)新已經(jīng)是遍地開花，但如何在硬的制造流程、產(chǎn)品、模式創(chuàng)新方面發(fā)力，是大家苦苦尋找的切入點(diǎn)?！?/p>

值得注意的是，作為我國(guó)國(guó)民支柱、亦是機(jī)器“重地”的制造業(yè)，其轉(zhuǎn)型升級(jí)正有賴于與人工智能的深度融合?！拔覀兲岢龅墓秸J(rèn)為，機(jī)器智能=制造業(yè)+人工智能?！蓖跽苤赋?。

其中，關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備智能化是實(shí)現(xiàn)智能制造的前提條件和關(guān)鍵難點(diǎn)，也是機(jī)器智能發(fā)揮作用的關(guān)鍵領(lǐng)域。從生產(chǎn)流程而言，機(jī)器智能應(yīng)用在企業(yè)、生產(chǎn)線、車間、工廠的生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)加工質(zhì)量的升級(jí)、加工工業(yè)的優(yōu)化、生產(chǎn)的智能調(diào)度和管理，推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)能力的技術(shù)改造和智能升級(jí)。

此外，在具體產(chǎn)品方面，機(jī)器智能的核心是在終端產(chǎn)品中植入復(fù)雜程度不等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即“嵌入式系統(tǒng)”，這不僅將催生智能制造中最重要、最具有代表性的技術(shù)，而且會(huì)形成龐大的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。

不過，張建偉指出，人工智能在機(jī)器中的應(yīng)用，不僅需要多源傳感器收集真實(shí)世界的鮮活數(shù)據(jù)，并進(jìn)行感知和學(xué)習(xí)，還需要進(jìn)一步使用決策驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變物理世界，從而引領(lǐng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)革命。

人機(jī)融合

人工智能不僅在走進(jìn)機(jī)器，還在走近人類，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)融合。

狹義層面的人機(jī)融合，是指人類將自己的神經(jīng)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)等機(jī)械相連接，以達(dá)到彌補(bǔ)人類感官、運(yùn)動(dòng)缺陷的效果，甚至還可能實(shí)現(xiàn)將人類意識(shí)與電腦AI融合的結(jié)果。

這在科幻電影中毫不新鮮：電影《星球大戰(zhàn)》中，盧克·天行者被砍斷手臂后接上了機(jī)械假肢，《攻殼機(jī)動(dòng)隊(duì)》中人類意識(shí)與計(jì)算機(jī)程序徹底融合……這些便是人機(jī)融合未來的發(fā)展路線圖。

在當(dāng)下，已有了人機(jī)融合的雛形產(chǎn)品。近日，日本科學(xué)家發(fā)明了一種由肌肉纖維與機(jī)器骨骼融合的機(jī)械手指，可以完成90°彎曲的動(dòng)作；在2017年柏林國(guó)際消費(fèi)電子展（IFA）上，全球主要助聽設(shè)備制造商之一的丹麥瑞聲達(dá)公司展示了一款智能助聽器，與手機(jī)或平板電腦相連接后，該助聽器可以將導(dǎo)航信息、音樂、體育新聞甚至是外語翻譯等通過助聽器傳輸給佩戴者。

“人工智能與機(jī)器人的高度結(jié)合，有望發(fā)展出能夠改變生命本身的技術(shù)，使人類與機(jī)器進(jìn)一步融合，進(jìn)而加強(qiáng)人類（特別是殘疾人和老人）的機(jī)能，提升人類生活質(zhì)量，提高學(xué)習(xí)者效率和增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)跨載體的協(xié)作學(xué)習(xí)?！睆埥▊ケ硎?。

不過，廣義的人機(jī)融合還包含了人機(jī)協(xié)作，人與機(jī)器之間不再是主仆關(guān)系，或替代關(guān)系，而是伙伴關(guān)系。人同時(shí)操控多個(gè)機(jī)器人協(xié)同工作，可以提高效率、增加靈活性；人與機(jī)器人協(xié)調(diào)互動(dòng)，不僅將提高機(jī)器人的加工精度和加工速度，還能增強(qiáng)機(jī)器人的自我學(xué)習(xí)功能。

資料顯示，當(dāng)前機(jī)器人主要有工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三大類。其中工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于3C裝配制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)以及農(nóng)副產(chǎn)品制造等領(lǐng)域，服務(wù)機(jī)器人則在機(jī)器人助理、聊天和陪護(hù)等領(lǐng)域擁有市場(chǎng)空間，特種機(jī)器人的主要應(yīng)用市場(chǎng)是智能汽車、無人機(jī)、醫(yī)療手術(shù)和金融交易決策等專業(yè)領(lǐng)域。

然而在中國(guó)工程院院士王天然看來，相當(dāng)多的勞動(dòng)密集型的工作，機(jī)器人未必能夠勝任。他舉例稱，富士康公司曾希望用100萬臺(tái)機(jī)器人代替人工，但最終發(fā)現(xiàn)很多工作機(jī)器人代替不了?！按送猓L(fēng)靡全球的‘再制造’產(chǎn)業(yè)，也都是‘手工作坊’——把發(fā)動(dòng)機(jī)拆下來、洗凈油污、維修翻新，并沒有現(xiàn)成的規(guī)律可循?！?/p>

因此，機(jī)器人發(fā)展的下一個(gè)階段中，人機(jī)共融的模式將成為主流。“未來的自動(dòng)化制造，不是機(jī)器換人、工廠無人、機(jī)器造人，而是機(jī)器助人、工廠要人、智能學(xué)人。”德國(guó)菲尼克斯電氣（中國(guó)）公司副總裁杜品圣表示。

智能升級(jí)

無論是機(jī)器智能還是人機(jī)融合，人工智能技術(shù)都是其中的一個(gè)關(guān)鍵要素。因此，AI自身的能力升級(jí)也備受關(guān)注。

張建偉介紹，現(xiàn)在的AI主要基于單模態(tài)實(shí)現(xiàn)，如只針對(duì)圖像信息或語音信息進(jìn)行基于大數(shù)據(jù)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，屬于弱人工智能。所謂模態(tài)（Modality），是德國(guó)生物學(xué)家赫爾姆霍茨提出的生物學(xué)概念，即生物憑借感知感官與經(jīng)驗(yàn)來接受信息的通道，如人類擁有視覺模態(tài)、聽覺模態(tài)等。

“未來的人工智能技術(shù)將基于多模態(tài)交互，能夠認(rèn)知整合包括文本、圖像、聲音等在內(nèi)的各種信息，從而讓人機(jī)交互變得更自然、更精確、更穩(wěn)定。”張建偉表示，要實(shí)現(xiàn)AI的多模態(tài)交互，需要進(jìn)行跨模態(tài)研究，包括機(jī)器記憶、預(yù)測(cè)與數(shù)據(jù)校準(zhǔn)、知識(shí)抽取、推理、歸納、表達(dá)和自主學(xué)習(xí)等。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解到，當(dāng)前AI感知模態(tài)主要有三種：語音交互（包括語音指令控制、語義理解、多輪對(duì)話、NLP、語音精準(zhǔn)識(shí)別等領(lǐng)域）、機(jī)器視覺（包括自然物體識(shí)別、人臉識(shí)別、肢體動(dòng)作識(shí)別等）和傳感器智能（包括AI對(duì)熱量、紅外捕捉信號(hào)、空間信號(hào)的閱讀與理解）。前沿的多模態(tài)感知研究當(dāng)中，還包括機(jī)器嗅覺、機(jī)器觸覺和情緒理解等內(nèi)容。

值得注意的是，近來雙模態(tài)交互甚至多模態(tài)混合交互的解決方案正在從實(shí)驗(yàn)室走出來。例如，許多研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)正在嘗試使用機(jī)器視覺讀取說話人的唇語和動(dòng)作，從而判斷每個(gè)聲音指令的來源。在一些新的智能空調(diào)解決方案中，已開始出現(xiàn)空調(diào)在語音交互的基礎(chǔ)上，通過機(jī)器視覺判斷用戶位置，提供智能送冷，并結(jié)合傳感器判斷屋內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行自行調(diào)控。

不過，目前的多模態(tài)交互協(xié)同主要還是依靠將不同傳感源輸入設(shè)備處理中心，啟動(dòng)相關(guān)程序來開啟服務(wù)，但這與AI模型本身理解多模態(tài)信號(hào)相去甚遠(yuǎn)，“真正實(shí)現(xiàn)與人腦一樣的強(qiáng)人工智能至少還需要一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間?！睆埥▊ケ硎尽?/p>