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WRC 專題論壇演講實錄丨郝玉成: "智能機器人+"的構建原理與關鍵路徑

人工智慧學會、電子學會聯合主辦的「智能機器人產業發展專題論壇」於8月23日上午在北京亦創國際會展中心的二層會議室C成功舉行。

本論壇邀請了中外產、學、研、用等領域的知名專家學者參與,圍繞國內外機器人和智能科學的發展熱點和轉型支點,聚焦智能機器人的智能裝備和核心技術,共同探討智能機器人發展的創新與變革。

來自國機智能技術研究院的郝玉成院長,在他多年關於智能機器人的研究中,定義了「智能機器人+」的嶄新理論成果,並在他的《「智能機器人+」的構建原理與關鍵路徑》的演講中從原理、本質、關鍵、路徑、作用和持續性六方面闡述了「智能機器人+」的構建,提出了未來構建智能機器人產業應瞄準的三個內容,分別是智能化技術、平台化產品以及新的應用生態。

以下是郝玉成院長的演講實錄:

郝玉成 國機智能技術研究院院長

郝玉成:謝謝陳老師,當然陳老師給我這個題目的時候我在想叫機器人產業發展,所以我想站在產業這個角度我們來共同探討一下未來機器人產業應該形成什麼樣的產業。剛才陳老師在講他的機器人研究方向提出一個新的技術體系的問題,我可以說這個是他姐妹篇,他是上篇我是下篇,來回答我們未來產業問題的發展,這是我的簡歷,大家可以看一看我一直在產業裡面做。或者我們從智能製造,或者我們從智能工廠的角度來看,未來的機器人應該具有什麼樣的一些特徵,他剛才講靈巧的一些特徵,我們來看智能特徵更應該表現在哪個方面,所以我今天的題目提了稚嫩機器人+這個問題。

六個方面來探討一下構建智能機器人+從原理、本質、關鍵、路徑等等方面做了哪些事情。

我們看看到底這個機器人+會給我們在內涵外延,在製造方面包括它的驅動原理有哪些優勢。我給個公式,這個機器人+等於什麼?等於現在的智能化技術+一個平台化的產品+生態化的系統,這是未來我們構建智能機器人產業瞄準的三個內容,一個當然我們今天是人工智慧的技術+工業智能,剛才陳老師在舉一個夾具的例子,我們再舉一個靈巧手的例子,這些技術是什麼,我們把它叫工業智能的技術,靠工業原理把它做起來,我們還有人才工匠智能。產品平台化,剛才教授老師們都講了很多技術,這些技術未來在智能機器人方面會形成什麼?會形成平台化的產品,平台化的產品是借用了平台經濟的概念,它有核心、補足品、追隨者,我們最後要構建一個新的應用生態,這樣構建未來智能機器人的大家庭。

在價值原理上看一下這個+代表什麼東西?可以從幾個層面來看,AI是我們的人工智慧它的學習特性,CPS我們都講到了物理跟信息系統之間的關係,從系統的角度來看它的加入特性。平台特性我們講到它的外部特性,我們包括站在智能工廠的角度來看,我們看它的這幾個價值。AI的價值,CPI的價值,平台特性的價值,網路節點的價值,大家都發現個規律,它都在增值。

再從AI看一下,AI這些技術無論是它的機器學習技術、深度學習技術、強化學習技術、協同系統、系統集成,也都在AI的這個+裡面增加了新的內容跟新的價值,這也說明未來的智能機器人或者我們叫智能機器人裡面在人工智慧技術的發展方面,為這個+增添了更多的新的內容。

它靠什麼來驅動?我們來形成這個產業不是一個學術,不是一個技術,它一定要有一個推動它的東西。一個是技術在驅動,我們叫模型也好、演算法也好、CPS也好,它都一個向前驅動的技術在推動著它。第二個產品方面是平台驅動,我們一個單一產品,我們一個非標產品,我們一個非平台化的產品已經不能滿足於未來智能機器人產業發展的要求。第三個我們叫生態驅動,一放到生態裡面它就會形成一種雞生蛋、蛋生雞的生態機制,更多的機器人可以更多的帶來我們的周邊設備,周邊環境和夾具的智能化。那麼它的智能工廠的構建與機器人構建一個智能單元,這就是未來智能製造對智能機器人的要求。

效益原理,我們做產業的要效益,你這個機器人將來會帶來哪些效益?我們看平台規模的效益等於共享+組合帶來的,也就是說一個機器人可以+很多周邊的設備。第二個平台疊加的效益,也就是說除了你的軟設備你還有硬設備,這也帶來更多的可以組合的效益,當然還有平台集成效益。我們說用機器人構建一個分系統或者構建一個更大的系統它會做系統集成,帶來三層效益,這就是說你這個模式是有經濟效益的。

我們看看它的經濟原理,我們從經濟角度來分析它三個原理,一個是經濟原理,我們說用構建那麼多的工具,那麼多的方法構建一個應用的百寶箱,或者叫眾人拾柴火焰高的方式。第二個市場原理,那個機器人會帶來更多的周邊設備的市場。陳老師剛才舉的夾具,我們把它通稱為執行器或者是設備,這些東西會越來越多,這就是它的市場原理。第三個網路原理,我們把它叫做節點,在一個智能工廠的構建裡面它是一個節點,這樣的節點會增加它的效益,或者叫增長它的可用性,這就是經濟性原理。

本質是三句話,平台化、生態化、最優化。這些我們構建了不同的平台,工具化,你的模型、演算法、控制、應用軟體變成不同的工具,用它來組合。所以我們在開發一個技術的時候一定要把它,把你這個技術打到工具箱裡面去。第二個組合化,創新不但有技術創新還有分享創新跟組合創新。第三個節點化,在做網路的時候,網路的節點會帶來更大的效益。

它的互聯互通我們叫智能互聯,或者我們叫生態化,這三個一個可學習,第二個可異構,異構系統之間的介面組件。第三個可優化,這個系統是可以優化的,而且是靠人工智慧的假如說深度學習也好,或者我們叫其他學習的模型和演算法也好,帶來更多的可優化的系統。

看看從哪個方面來優化,一個是+軟硬體設備的優化,一個是在構建一個智能工廠方面的人機料優化,一個是構建智能系統方面優化條件。

要構建一個智能機器人+有哪些關鍵技術和路徑。一個當然是我們的核心人工智慧演算法,或者人工智慧技術,表現在演算法智能、感知智能、認知智能方面。二是工業智能技術的創新,舉個例子靈巧手,再舉個例子精密的夾具,包括減速器一樣的,這都是靠工業智能來完成的。第三個是精細的檢測也都是工業智能裡面的一些深刻的表現。

平台化的創新,做一個產品要把它做成平台化,我們原來的那個產品不能構建成一個平台,它只是一個單向的技術或者單向的一個產品,所以你的技術平台,你的產品平台跟你的解決方案是連在一起的,這就是剛才陳老師在講可以形成一種新的創新的體系和我們這個產業是可以對接的,這就是我們要說技術將來一定要平台化。第三個就是標準介面,我們講智能製造,我們講智能機器人標準的重要性,大家都想到了無論是你跟周邊設備,還是你將來為智能數據化車間,智能化工廠或者你做個系統都是一樣的,介面除了剛才說的語言方面,語義方面,包括異構系統之間的連接,但是一定要注意我們標準化的技術。

包括不同系統之間的技術重構這也是個很大的難題,幾家公司的這些機器人,幾家公司的這些系統要連在一個工廠裡面怎麼辦?這些技術都是我們在構建一個智能+的時候需要考慮的,所以它的介面重構、功能重構、系統重構給我們帶來了新的技術。

系統集成的技術創新,我們在一個工廠裡面講橫向集成講縱向集成,講製造集成講管理集成都是一樣的,都是你做這些東西,在一個節點上構建系統時要帶來集成的優化。

看看我們的路徑,重點講在智能製造跟智能工廠裡面的智能機器人+的路徑,一個是與管理過程關係型數據深度融合,與交易型數據深度人喜,與生產材料的信息型數據深度融合,現在那個融合大部分是交易類數據融合跟製造過程數據差的很遠,它是動態的可變的不斷地產生大量的數據,而且要有可追溯性,這是製造過程中間對信息不同的要求。

看周邊設備的網路化的互聯,剛才陳老師舉夾具,我們以後把這些東西都可以作為它的手,形象的說法它的腳,它的千里眼、順風耳,這一類的周邊設備的智能化也是構成新的周邊系統網路互聯的新的要求。

服務系統數據化的預測,我們說一個大系統,我們說一個智能工廠需要做預測,未來那些事故不能等到事故發生了我們才去找原因。就像我們說治未病似的,大數據未來在智能工廠裡面,在智能製造裡面的作用,就是預測這些病,預測這些危險不能發生,或者有了預感,或者有了對設備的預防以後預測性的控制方案提出來了,或者我們叫數字化和物理模型的數字雙胞胎在大數據方面的應用。解決方案的集成化的優化,我們說原來是一條線,現在會變成一些組合的製造,所以它會改變它的生產方式帶來新的這種產業的模式。

看看它的應用,它會給我們帶來哪些作用。一是改變我們原來落後的研發方式,就是說開發未來的或者我們叫智能機器人,不能用原來的觀念,原來的方式,原來的做法,要變一變。技術上剛才陳老師講的非常清楚。二是我們在學校,或者我們在小的公司經常干一些什麼事,叫非標設計,在未來的這些非標設計被機器人+的這種模式會取代,去掉落後的非標方式,所謂的非標方式沒有效益,沒有規模,而且不能有質量保證。三是產品一定要構建新的生態,我們叫構建產業發展的新生態,這樣你會給企業帶來新的模式的變化,會帶來企業產品水平的提高。所以說構建一個新的產業對企業發展的要求也提出了新的要求。四是對產業的方式,這是一種新的產業模式,我們把它叫做智能平台化的產業,這樣我們構建一個新的智能機器人的新的產業模式。

這個模式能不能持續?我們去看一下這三個方面我們認為可以帶來這個產業的持續性的發展。一是製造系統越數字化,無論是製造單元、製造工廠、智能製造都是對製造系統數字化的要求,它越數字化我們智能機器人+的這種模式,或者我們這種產業創新就會越平台化。二是規模定製越個性化,智能機器人+的創新就會越智能化。我們會發現它的個性化要求會越來越多,恰恰是要求我們智能機器人+的這種模式,你的智能化的要求就像剛才陳老師舉另外那個例子是一樣的,對於智能化的要求不再是原來的一個臂的要求,是對人的更多的要求,所以它的個性化的需求,它的製造系統智能化,它的裝備的智能組合都會帶來新的要求。三是智能機器人+創新越智能化產業發展就會越生態化。我們看到這幾年國家在進行產業方面,一個2013年國家成為機器人最大的市場,第二個看2016年的表現大概是8萬多台,包括我們自己國產的機器人也有了大幅度的發展,將近30%的增長率,應該說我們國家的機器人在這些技術發展下,在不斷地向前發展,所以正是這樣我們應該找到一個好的產業的發展模式。好,謝謝大家!

主持人 陳小平:郝院長報告非常系統,郝院長早期是做技術的,後來做行業的規劃管理,今天郝院長的報告對機器人產業的發展是有非常重要的指導意義的,看大家有沒有問題。

聽眾:大家好,我是北京中學的創客實驗室的老師,剛才您在智能+裡面有一個提的叫做人才的智能+,剛才陳老師也說過他的實驗室招學生實際上都已經從大二開始了,我們現在在中學裡面也在做機器人教育實驗,我們把機器人的內容複雜度降沒了,我們現在在做象棋機器人的項目開展,有些人工智慧的理念,我想問兩位老師對這次有個產業規劃裡面對人工智慧的科普的一個方向有沒有更好的建議,我們現在正在做一個類似於人工智慧在中學當中的一個競賽,有沒有一個什麼方向上的建議。

郝玉成:謝謝,關於機器人和人工智慧方面的發展,我先說說機器人我的體會。大概2012年我在組建國機智能技術研究院的時候,那個時候的人才相對來說好招一點,現在是越來越難,這個難說明兩個,一個是要求高了,第二個是需求多了,而且應該說這個人才的價值也提高了。所以我覺得無論是我們的高校包括其他的中學,在未來的機器人人才方面一定會有更多的人才需要,實際上這是我們在講到後面說未來的人才有一個說法叫數字鴻溝,什麼概念?就是數字類的這種技術的人才跟所謂的非數字類的,他形成一個鴻溝的概念,什麼概念?就是對這方面的人才要求會越來越高,也越來越好。我也希望中學的培養也好,包括現在辦了各種各樣的機器人比賽也好、培訓班也好,而且從我們國家跟包括美國的發展方向,包括美國也出了很多所謂的人才分析的報告,在爭奪這方面的人才。所以我覺得是更需要,站在我這個角度分析,確實需要更多的在做機器人包括人工智慧方面的這些人才的,謝謝。

主持人 陳小平:時間關係提問到此結束,我們再次感謝郝院長精彩報告。

CAAI原創 丨 作者郝玉成



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