机器人是我们未来的伙伴吗专访人工智能专家张建伟

2021年世界机器人大会本周在北京闭幕。 本次大会汇聚了来自108家企业的513款创新机器人产品。 防爆轮式巡检机器人、熊猫机器人等20余款新品在会上广受欢迎,仿生人形机器人成为引人注目的亮点。

自2015年以来,世界机器人大会已成功举办七届。 现阶段人工智能发展有哪些特点? 本次大会上,服务机器人、工业机器人、特种机器人等备受关注。 机器人会成为“刚需”吗? 仿生机器人具有类似人类的外观。 为什么机器人的外观要做得如此逼真? 会引起恐慌吗? 从全球角度看,每年在亦庄举办的世界机器人大会有何特点? 新京报记者对德国汉堡科学院院士、人工智能机器人权威专家张建伟进行了专访。

从首届机器人大会开始,张建伟就参与了大会的策划,并帮助引进国际专家和企业参加大会。 疫情之前,他每年都会来北京亦庄。 他表示,服务机器人、工业机器人、特种机器人和医疗机器人已成为社会必需品。 世界机器人大会向公众开放,可以帮助我们满足现实的刚性需求,在一定程度上缩短中短期内可以实现的产品差异化距离。 此外,他表示,在中国,很多家长和中小学生对以机器人为标志的高科技给予了很高的热情和关注,“这在世界上是绝无仅有的”。

未来机器人作用_未来机器人叫啥_未来机器人

2018世界机器人大会上,张建伟(左)与受邀的世界知名机器人专家合影。受访者提供

中国连续多年成为全球最大工业机器人市场

新京报:世界机器人大会自2015年以来已成功举办7届,从往年展示的机器人来看,我国机器人研究和应用发生了哪些变化?

张建伟:世界机器人大会召开以来,中国机器人在学术研究和产业应用方面都取得了长足进步。 从论文数量来看,中国已经成为一个大国。 例如,在不久前结束的ICRA机器人与自动化国际会议上,中国学者的论文数量已超过德国,排名第二。 在机器人应用方面,中国连续几年成为全球最大的工业机器人市场,主要集中在服务、特种、医疗机器人等行业。 此外,受益于政府的鼓励和支持,中国机器人产业的发展和市场需求明显呈现出令世界瞩目的快速增长趋势。 参展的机器人企业数量和机器人细分领域逐年增加,社会各界对该领域的关注度和热情也不断增加,这是非常难得的。

机器人的技术创新意味着我们必须利用最新的科学发现和尖端技术将它们有机地结合起来,以解决有价值的现实问题。 去年疫情爆发时,我和于晓华教授就“技术援助和分区防疫”提出了四项建议。 我们建议加强人工智能和机器人在重大传染病防控中的应用,包括采样分析、诊断和治疗。 、服务分发系统等应用。

在服务交付系统方面,我们推荐使用无人驾驶终端交付,通过远程控制实现药品和医疗物品的精准、无接触交付。 近期,我欣慰地看到,抗击疫情期间,以机器人为主导的科技助力取得了重要进展,也推动了智能机器人在刚需场景下更多有价值应用的落地。 例如,博维医疗机器人公司利用机器人技术,将静脉配药机器人开发成系列产品,将护士从有感染风险的工作环境中解放出来。

新京报:从2015年到2021年,现阶段人工智能发展有哪些特点?

张建伟:除了数字化、网络化之外,全球科技发达地区正在经历智能化浪潮。 机器学习正在成为人工智能突破的最重要工具。 人工智能在虚拟世界中发展迅速。

在人工智能地板机器人方面,正在解决应对动态环境、处理可变形软体、多模态人机协作等问题; 一些新的人工智能方法正在应用于多层机器学习、多模态感知、操作和规划等高级机器人功能; 各种新型软结构不断涌现,微纳、腿式等机器人纷纷涌现。 非结构化环境下的多功能机器人和结构化环境下的高效单功能自动化正在实现智能物联网环境中的协同集成。

基于多年的中德合作平台,我们正在深入研究将自然认知系统研究融入记忆、学习、知识表达与推理、物体识别、决策、交互等方面,并将其应用于机器人的高级知识获取和学习以及自然的人机交互。 、多源信息实时采集与融合、日常复杂环境的快速理解、基于多传感器的精细灵巧操作等领域。 近年来的一个标杆项目是由中国国家自然科学基金委员会和德国科学基金会组织并大力支持的重大国际合作项目“跨模态学习的适应、预测和交互”。 这是中德有史以来合作规模最大的人工智能基础研究项目,联合中德两国人工智能、神经科学、心理学领域最强团队,为未来强人工智能提供引擎技术。

服务机器人、工业机器人、特种机器人、医疗机器人已成为社会必需品

新京报:今年的大会上,服务机器人、工业机器人、特种机器人、仿生机器人等备受关注。 机器人会成为社会的“刚需”吗?

张建伟:后疫情时代,服务人类的需求场景比以往任何时候都更加清晰具体:利用制造、建筑、农业自动化多模态传感智能提升质量和效率; 医疗健康自动化、智能驾驶以及家居、教育等,都是人工智能和机器人在中国乃至全球的重要实施场景,也将为未来创新创业提供更丰富的项目主题。

事实上,服务机器人、工业机器人、特种机器人、医疗机器人已经成为社会的刚需。 作为专业研究人员,我们研究人工智能,我们的主要目标之一是使机器能够执行通常需要人类智能的复杂任务。 我们最看重的是机器人最终必须具备的实用性,比如辅助驾驶机器人、家庭服务机器人、康复机器人、救灾机器人等,让它们能够做人类不想做或做不到的事情危险、工作环境恶劣、枯燥的流水线工作等。 这对今天的中国尤其重要。 以廉价劳动力成本为主要竞争优势的中国制造业,随着人口红利逐渐耗尽,面临严峻挑战。 如果智能机器人能够代替大部分劳动力,这个问题就可以得到彻底解决。

世界机器人大会向公众开放,也能在一定程度上帮助我们满足现实的刚性需求,缩短中短期内可以实现的产品差异化距离。 大众近距离接触机器人,了解技术研发现状,也将有助于纠正一些受科幻作品影响的不切实际的想象,也能启发我们的机器人开发者开发实用的新产品。 四年前,当我们在世界机器人大会上展示双足动态行走机器人时,一位老人对我们的机器人非常感兴趣,并帮助他行走。 这促使我们将这项技术转移到一种新型的足式机器人上。 步行机器人产品的理念将技术驱动的研究与每一个迫切的需求联系起来。

未来机器人作用_未来机器人叫啥_未来机器人

2017世界机器人大会上,张建伟(右二)与思菱机器人多位技术专家带到会场的机器人灵巧操作臂系统合影。照片由受访者提供

新京报:在本次大会上,仿生机器人具有类人的外观,成为引人注目的亮点。 为什么要让机器人看起来如此栩栩如生? 会引发公众恐慌吗?

张建伟:在美学、心理学和机器人学的交叉领域,有一个“恐怖谷”理论,描述的是模拟机器人的外形逐渐接近机器人后半部分的时期,与机器人的后半部分类似。头发都竖起来了。 现象(亲和力出现山谷)。 这是公众第一次看到仿真机器人时的典型感受。 只有克服这一技术瓶颈,真正变得友善,仿真机器人才能实现表达表情和情感的能力,有望融入人类社会和家庭。

在前面提到的刚性需求清单中,除非是紧密的人机协作场景,否则我们追求的只是在功能上像人甚至部分超越人类来完成任务,而不需要在外观上高度模拟人类。 不过,从鼓励开放创新和应用多元化的角度来看,我们可以让一小部分人在伦理监督下探索仿生机器人的一些新的衍生场景,比如聊天陪护、心理康复、橱窗展示、蜡像延伸、咨询等。指导等应用。

人工智能和机器人的道德伦理标准成为社会各界高度关注的问题。 一些文学、影视和自媒体作品中也有数字人、模拟机器人的概念。 人类的知识、情感、学习系统等都放在芯片里,芯片放在(模拟的)机器人体内,让(别人,她)拥有人类的精神世界和思维方式。 即使人体死亡,灵魂仍能继续感知世界。 然而,这种想法必须经受严格的伦理审查,因为人工智能的应用必须以人为中心。

真正实现“强人工智能”还需要很长时间

新京报:越来越多的领域开始使用机器人替代人类劳动力。 随着人工智能和数字技术的不断发展,未来人与机器的边界将如何划分?

张建伟:毫无疑问,人类和机器人在不知不觉中融合得越来越紧密。 人类、机电、通信乃至人工感知技术的融合已经进入我们的日常生活,手机、可穿戴设备、便携式助行器等新产品随时随地随处可见。 可以说,我们正在进入“人类2.0”时代。 Cyborg人机混合体也是未来机器人研究的一个重要领域,为此我们还组织了最新的IEEE CBS(Cyborg and Bionic Systems)会议。

刚刚结束的残奥会在规则中限制了人机融合技术的使用,以保证经济发展不平衡国家的运动员相对公平的竞争。 然而,在与机器人相关的尖端技术领域,允许甚至鼓励人机融合边界无缝扩展的特殊活动已被允许。 例如,在苏黎世定期举办的CYBATHLON中,我们可以看到,借助机器人和生物工程技术,残疾人可以快速、可靠地完成预定任务。

国家自然科学基金委目前支持的普惠型机器人重大研究项目,也是国际领先的前沿学科融合的优秀范例。 鼓励材料、信息、控制等专业的深度融合与交互,实现人-机(设备)-环境三方面的融合。 这一重大项目的竞赛不仅学术水平高,而且具有公众观赏性,值得世界机器人大会公众关注。 我们中德重大研究计划“跨模态学习”项目也聚焦于人类增强在场景中的应用,让神经科学、心理学、人工智能和机器人技术在多模态情境中融合展示,为残疾人提供帮助补充一些失去的功能,帮助老年人提高生活质量,帮助健康人提高学习和交流的效率。

大脑认知、决策和机器的融合边界在辅助和自动驾驶领域形成了新的伦理问题和挑战。 这也将是未来Cyborg系统的核心问题,值得高度关注、研究和立法。

新京报:目前人工智能技术发展面临哪些挑战? 未来机器人的发展趋势是什么?

张建伟:虽然现在机器学习很受关注。 比如《智能》节目中,基于深度学习,机器在一定程度上模拟人类唱歌、作词、作曲,但这些方法都只是弱人工智能。 除了深度学习之外,基于知识的学习和泛化学习正在成为研究热点。 人工智能系统不应该是一个黑匣子,未来的系统必须是完全透明的,让用户能够了解每台机器的决策机制和流程,使其成为帮助人类完成繁琐复杂的重复性任务的助手,而不是取代人类的超级机器。

但要真正实现像人脑一样强大的强人工智能,还需要很长时间。 例如,在《非凡机智》节目中,机器人人脸识别在大多数情况下都优于人类识别,但在需要知识和想象力的特殊情况下,与人脑仍有很大差距。 我很高兴看到科技部近期将启动科技创新“脑科学与类脑研究”,大力推进未来强人工智能研究。

未来机器人智能研究的热点可概括为以下三点:一是感知、决策、执行从结构化环境、确定条件向动态条件下的非结构化环境发展; 第三是发展社会能力,例如基于环境感知和认知的机器人和制造系统中理解人类行为和意图。 比如,我们希望不仅能够与机器人实现多模态通信,还能够与手机等各种电子设备实现多模态通信,让人机交互就像人与人的交互一样。 我们也希望机器人具备从经验中学习的能力,让人机交互的时长变得越来越短,机器人对世界的理解模型的误差变得越来越小,这样我们就可以利用让机器人完成我们最想要的任务的最短命令。 。

中国公众对高新技术的高度关注,这在世界上是绝无仅有的。

新京报:世界机器人大会自创办以来,您一直参与其中。 在历届会议中,您有哪些难忘的经历和不一样的感受?

张建伟:全球每年有数百场各类机器人会议,定期举办的国际机器人学术会议也有数百场。 但世界机器人大会具有鲜明的特点,因为其跨界性强,连接“政产学研财”。

此外,许多中国家长和中小学生对以机器人为标志的高科技给予了高度的热情和关注,这在世界上是独一无二的。 第四次工业革命即将到来,我国人工智能技术应用发展正如火如荼。 世界机器人大会上,公众争相观看,一票难求。 我们真正看到了人工智能发展的最佳机遇,也感受到了政策和大环境的大力支持。

在中国,政府对此类专业会议和展览的高度重视和支持,也给我和受邀的国际同行留下了深刻的印象。 副总理、部长、北京市市长等各级政府领导亲自出席会议并讲话,并与我们一起观展、共商发展道路,让我们感到格外兴奋。

每年,会议主办方都会邀请机器人学术和产业领域最具代表性的专家、企业家、企业家与政府决策者互动。 三年前,中央电视台为我制作了《世界听我》节目,我需要参加会议录制节目片段。 我邀请了身边的几位国际嘉宾来谈论这次会议以及他们对我的评价,其中包括IEEE主席福田和斯坦福大学。 Khatib教授和KUKA研发总监Bischof等世界级教授在采访中也谈到了这些共同感受。 近年来我国科技的快速发展得益于各级政府和部委的远见卓识、高度重视和执行勇气。

每次参加会议,展会上众多创新创业年轻人的活力、对未来的梦想和奋斗的热情也让我和我的国际同事们兴奋和感染。 每次开会、参观展览时,都有许多熟悉和陌生的面孔向我打招呼、请教交流、演示技术,让我感觉仿佛置身于自己的巨大实验室中。

新京报记者 陈琳

冯亚军编辑 陆谦校对