智能还是智障 中国机器人产业调查

2018-05-18 15:59 稿源:GPLP的网站  0条评论

文/璎珞  GPLP

看过《机器人总动员》的朋友,都会对其中集调皮可爱聪明与一体的男一号瓦力印象深刻。

近日,由波士顿动力开发的双足机器人Atlas再度亮相,从去年只能简单的实现旋转、跳跃、后空翻等动作,到如今,在户外不可控的环境下,也能自由行走,还能在遇到地面障碍时,主动跳过去,视频曝光后再一次惊艳了世人。

其实早在2017年2月份,另一家美国机器人研发公司Agility Robotics就研发出一款新的双足机器人Cassie,它也能步伐稳健的行走在各种路面上,最新的Cassie Blue双足机器人展示了还能骑平衡车,能像人类一样全速骑行以及转弯。

在中国,目前智能机器人到底发展到什么程度?与国外差距有多大?

中国的机器人

在中国,自从2017年人工智能热潮之后,机器人也开始火爆登场,从《机器人争霸》到《这就是铁甲》,随着几档机器人格斗类节目陆续开播,国内再次掀起一股机器人热潮,从早教机器人到迎宾机器人,从救生机器人到安防机器人,机器人开始走进教育、医疗、巡逻等诸多公共领域。

2017年,科大讯飞和清华大学联合研发的人工智能机器人“智医助理”成为全球第一个通过国家医师资格考试测试的机器人。

近日,在合肥庐阳区双岗社区卫生服务中心,记者见到一名医生正在为前来看病的社区居民做诊断。与此同时,一名人工智能医生助手“智医助理”已经根据医生和患者的对话迅速生成了电子病历并给出了病情诊断,医生在看到“智医助理”的诊断后进行确认,此后便可通过“智医助理”查看病人病史,还可查询相似病例、临床指南和该对症使用的药品。

这就是“智医助理”的一个实际应用场景。作为全科医生助手,“智医助理”具有强大的自主学习能力,能够同步学习先进医学知识和最新诊疗方案。通过智能语音相关技术,“智医助理”可在医患沟通交流的过程中生成电子病历,并根据医患沟通信息自动提取病情;通过认知智能相关技术,“智医助理”全面学习了相关医学专业教材、临床指南和经典病例等海量资料,掌握了大量的医学知识,从而能够为医生提供鉴别诊断,从而辅助医生提升诊疗质量、提高诊疗效率。

“您好,很高兴为您服务。”在一家商场门口,记者刚进去就被一个不停眨动着大眼睛的机器人所吸引,通过简单几句沟通,发现她都能应答自如。她为什么那么聪明?一名工作人员告诉记者,她可是高科技的集成,在她身上采用了人脸识别、微表情识别、目标追随、自然语言理解、语音合成和声纹分析等技术,能通过胸前的屏幕展示和语音对讲实现信息交互。

和这些服务型机器人相比,有些机器人可以救命的。比如一款水上遥控救生机器人不仅可以快速到达受困人员身边开始施救,一次救助的人员也比救生员多得多。不但有水上的,还有机器人能“潜游下海”。北京一家机器人公司开发了一款鱼形水下机器人,该款机器人具备仿生外形,对环境的扰动性较小,还可下潜到水下300米,帮助人类扫描水下地形、水样采集、检验污染物。

其实机器人有很多应用场景。特别是一些特种机器人,可以代替人类完成很多复杂的高危险工作,如空中搜索探测机器人、废墟搜救机器人、反恐排爆机器人等。

不过,这些机器人的功能都比较单一,只是在某一方面应用有突出表现,说是智能机器人确实是对“智能”二字的讽刺,特别是一些服务机器人,在语音识别和互动上,诸如“对话内容少”、“不灵敏”、“声控没反应”、“跟故事机差不多,没有啥智能”等都是用户的实际反馈。不过也确实如此,如今的机器人大多都是伪智能,基本代码加机器,机器根本就没有独立的思维意识,全是按照识别运算指令的结果行为。

就实而论,我国机器人产业还处于中低端水平,发展水平和日、美、德等国相比还存在不少差距,当然,这种差距主要体现在技术上。不过这一现象,正在发生转变。近几年,政府从顶层设计到政策引导都在积极推动机器人产业的发展与进步,随着机器人市场的火爆,机器人产业势必将迎来更大的发展。

机器人会抢走人类的饭碗吗?

近日,高盛集团总裁大卫·所罗门透露,关于股票交易,在15年至20年前,高盛有500人在为股票做市,现在只剩下三个人,其余的工作已经全部被机器人所取代。

机器人能否取代人类?这需要问机器人到底有多智能。

从技术本身的发展而言,在人工智能出现之前更大部分的机器人更多是自动化的机器,人工智能的出现,让“机器人”有了真正成为机器“人”的可能性。未来机器人仿真程度很有可能达到即使近在咫尺,还分辩不出是机器人还是人。当然,机器人没有理由一定是类人机器人。

不过,不管它们运行速度有多快、多么逼真,但他们没有情绪。目前来说,机器人听不懂笑话,也无法享受音乐,看到辣条也不会馋得流口水。当我们咒骂它们时,它们并不会做出什么反应,机器人还无法理解我们的感受。

虽然现在的机器人在外形、结构、执行等方面都可以做得非常完美,但是依然未能解决非结构化环境下的自主作业问题。也就是说,机器人到了陌生环境,自主去解决问题仍然非常难。此外,智能化、柔性化以及机器人的可靠性这些问题,都还有一定的技术难度,需要突破。

如果从行为层面来说,机器人技术已经取得很大的突破,对于工厂流水线上的机器人来说,处理精度、处理速度都远远超过了人类。如果从思考层面上来说,机器人还不具备独立的意识。当然,机器人也没有理由一定要获得“灵魂”,一旦有了独立思考的能力,恐怕对人类就是一个未知的灾难。

近两年,人工智能、云计算技术的日益成熟,特别是视听觉语义理解、自然语言处理、神经网络、情感识别算法等的迅猛发展,以及与这些新型传感器技术的搭配,机器人正变得越来越“聪明”。

未来机器人跟人工智能结合,这是一个非常好的趋势。真正的机器人应该是机器加上人工智能,并融入信息技术和互联网技术,能够自我感知、学习、决策,能够预测性分析、自我诊断等,IDC预测,到2021年,会有智能机器人实体(intelligent robotics agents)负责监督工业机器人,并将它们的整体效率提升30%。

对于下一代机器人的发展而言,控制和通讯IC扮演重要的角色。要实现下一代机器人,有数种关键传感器技术发挥极重要的作用,包括磁位置传感器、存在传感器、手势传感器、力矩传感器、环境传感器及电源管理传感器等。能够把多种传感器得到的信息进行融合,能够有效的适应变化的环境,具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能才是真正的智能机器人该有的样子。

新一代机器人并非是简单地取代人,而是要机器人适应环境、要灵活、要与人合作,走向“人机共融”,即机器人和人的关系由奴仆变为伙伴。

未来智能型机器人可以担当保镖,保姆等角色,帮助人类完成一些任务,甚至是比较复杂的任务。机器人以前强调控制,强调精度,但是未来一定是机器人的智能水平,和你互动,给你帮助。

对于很多人来说,《变形金刚》是一部科幻大片,但从目前技术发展来看,未来高级智能机器人具备多样化的变形功能并不是幻想。

可以想象,智能机器人技术的不断发展,势必会极大地解放人类的生产力,甚至可能在许多领域全面超越人类。AlphaGo战胜人类顶尖围棋高手仅仅是人工智能超越人类的一个开始,毕竟在程序化的决策方面,人工智能依靠其强大的计算能力能轻易超越人类目前已达到的水平。

随着未来类脑算法的不断发展,有可能会出现具有类似人类大脑学习能力的机器人,它不仅可以通过现存的海量数据来加速学习,还能够在人类文明目前已知的知识的基础上进行发明创造,完成大量人类自身无法完成的事情。

目前机器人产业还处于基础发展阶段,还需要的更多的技术沉淀。不过,科技发展始终都是一把双刃剑,随着人工智能技术的不断优化,AI和机器人正离普通的人的生活越来越近,未来的智能机器人确实有可能对人类社会产生威胁,这点,人类不得不早做准备。

我国机器人发展现状

近年来我国机器人产业发展势头迅猛。统计数据显示,2012年至2017年全球机器人市场平均增长率约为17%,而我国的平均增长率达到28%。国家统计局数据显示,2017年,中国工业机器人产量13万台(套),同比增长81%。中国已成为全球第一大工业机器人市场。

根据工信部统计的数据显示,我国涉及机器人生产的企业已逾800家,其中超过200家是机器人本体制造企业。不过大部分以组装和代加工为主,而这些公司之所以可以存活很大程度上与政府目前热衷成立的各种产业园和各种形式的政府补贴有关。

目前我国机器人产品多以中低端为主,企业规模偏小、产品质量参差不齐等问题十分明显,靠“性价比”而非核心技术来打开市场,处于产业链较低端,对政府补助依赖程度非常高。统计数据显示,2016年新松机器人、埃斯顿、拓斯达以及新时达四家上市公司的政府补助占净利润的比例高达30%。缺乏严格的高技术标准限制,致使大量低端机器人产能蜂拥而上,然而始终缺乏高端机器人自主知识产权,导致高端产能不足,也处处受制于人。

国内服务机器人产业虽然发展迅猛,但除扫地机、无人机等极少数单一功能型服务机器人产品能够实现量产外,在很多其他细分领域仍存在产品创新与用户需求不匹配的痛点。缺少核心技术是关键,相关产品质量、性能、可靠性等方面也与国外产品有较大差距,总体的技术水平仍处于前沿跟踪阶段,只在部分特种机器人领域实现并跑。

机器人核心零部件瓶颈问题一直是国内机器人行业绕不开的一道坎,行业技术壁垒也使得目前机器人市场主要份额仍然为国际“四大家族”(瑞士ABB、日本发那科、日本安川、德国库卡)所占据。值得注意的是,虽然美的收购了库卡,但不代表买到了库卡的技术,能否把真正的技术带到中国还有很大的不确定性。

从成本来看,机器人技术的核心和难点集中在上游零部件市场,减速器、控制器和伺服电机占总成本的比例接近70%,一台减速器的进口成本大约为国外价格的3~4倍,是制约国产机器人发展的主要瓶颈。而目前世界上75%的精密减速器市场都被日本的HarmonicaDrive和Nabtesco占领。在伺服电机方面,国外品牌占据了中国交流伺服市场近80%的市场份额,主要来自日本和欧美。

中国的工业机器人用精密减速器研究开始较晚,技术不成熟,形成了精密减速器不能自给自足的局面,严重依赖进口。六轴以上的多关节机器人国外品牌占据的市场份额更是超过了80%。由于高端市场迟迟无法突破,目前国产机器人行业有一个比较明显的趋势就是国产机器人企业的利润正在收窄。

在核心技术尚未赶上“四大家族”的同时,快速下降的机器人制造成本正在威胁着中国机器人企业之前的立足之道。不过国产化供应链基本形成,部分本体企业已经开始或完全使用国产控制器,伺服系统选择面相对丰富,国产本体在一般工业领域找到了能和四大家族差异化竞争的市场。

相对于工业机器人来说,特种机器人和服务机器人尚处于市场化的初期,国外尚没有商业巨头出现。我国特种机器人已经逐步形成产业化态势。在应对地震、洪涝和极端天气,以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中,各种类型的特种机器人正在发挥着极大的作用。国内企业将由原来生产简易形态机器人,提升为能够生产适用多个行业的工业机器人。

要想摆脱高端产业低端化,打破国外技术垄断,真正实现国内工业机器人产业崛起,就必须在核心零部件这个环节实现持续突破。当然,攻克“核心零部件”这个障碍并非易事,核心技术由于研发投入大、周期长,导致部分国内服务机器人企业不愿过多下功夫在技术研究上,因此还需要政府、行业以及企业的共同努力。

可喜的是,互联网巨头也在积极布局机器人领域,截至目前,BAT已相继建立与机器人基础科学和技术有关的研发机构。2016年腾讯成立AI Lab;2017年阿里成立“达摩院”;就在2018年1月,百度研究院宣布设立“商业智能实验室”和“机器人与自动驾驶实验室”。

 

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