如今,,智能機(jī)器人儼然已成為各行業(yè)領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì),,智能機(jī)器人的研究與應(yīng)用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。人類生活的方方面面,,都能看到智能機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的身影,。
英特爾中國(guó)研究院進(jìn)行機(jī)器人方向研究已經(jīng)三年多,從最開(kāi)始硬件平臺(tái)的創(chuàng)新,,到自適應(yīng)人機(jī)交互能力庫(kù)的發(fā)布,,再到今年6月底與合作伙伴在南京共同發(fā)布機(jī)器人4.0白皮書(下載地址:http://robotplaces.mikecrm.com/kdQ63Ad),獲得了喜人的成績(jī)。
英特爾中國(guó)研究院宋繼強(qiáng)院長(zhǎng)
在此次機(jī)器人英雄會(huì)上,,英特爾中國(guó)研究院的院長(zhǎng)宋繼強(qiáng)博士發(fā)表了題為《邁向云-邊-端融合的機(jī)器人4.0時(shí)代》的主題演講,,分享了英特爾中國(guó)研究院是如何看待機(jī)器人4.0時(shí)代,以及在云-邊-端融合方面英特爾可以提供什么技術(shù),。宋繼強(qiáng)院長(zhǎng)從IT的背景切入到機(jī)器人領(lǐng)域,,他認(rèn)為AI、5G通訊,、計(jì)算模式等都對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展有潛在巨大的貢獻(xiàn),。
以下內(nèi)容根據(jù)宋繼強(qiáng)院長(zhǎng)演講實(shí)錄整理:
未來(lái)關(guān)鍵詞:機(jī)器人4.0
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首先宋繼強(qiáng)院長(zhǎng)分析了什么是機(jī)器人4.0,2017年英特爾與IDC國(guó)際數(shù)據(jù)中心,、中國(guó)信通院共同發(fā)布了《人工智能時(shí)代的機(jī)器人3.0新生態(tài)》白皮書,,其中把機(jī)器人發(fā)展分為三個(gè)時(shí)代。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)30年代開(kāi)始到現(xiàn)在快90年,,真正的系統(tǒng)化跟IT的結(jié)合也是從50年前開(kāi)始,。第一個(gè)階段主要是通過(guò)電、馬達(dá)把機(jī)器人自動(dòng)化起來(lái),,做的是機(jī)械,、電子方面的事情。那個(gè)階段機(jī)器人對(duì)環(huán)境感知一無(wú)所知,,它的力量比人強(qiáng),,反復(fù)工作的記錄也比人好,不累,,但是要把它隔離開(kāi)來(lái)保障安全,,因?yàn)樗恢滥闶侨诉€是一塊材料,這是一個(gè)問(wèn)題,。
2.0時(shí)代的機(jī)器人增加了各類傳感器,,讓它可以感覺(jué)周圍的環(huán)境,避免發(fā)生各類意外,。這個(gè)階段我們稱為數(shù)字時(shí)代,。到現(xiàn)在我們整個(gè)的工業(yè)里面還有很多1.0、2.0時(shí)代的機(jī)器人,。
第三個(gè)是智能時(shí)代,,人工智能通過(guò)深度學(xué)習(xí)發(fā)展起來(lái),促使很多技術(shù)可以更低成本地應(yīng)用,,例如視覺(jué)技術(shù)、語(yǔ)音技術(shù),,可以提高機(jī)器人本體的能力,。這三個(gè)階段的發(fā)展速度越來(lái)越快,第一個(gè)階段用了幾十年,第二個(gè)階段用了十幾年,,第三個(gè)階段可能幾年就演進(jìn)到下一代,。
下一代什么時(shí)候開(kāi)始,從市場(chǎng)的發(fā)展變化,,過(guò)去七八年,,工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人銷售額增長(zhǎng)率的總增長(zhǎng)率還是在上升。服務(wù)機(jī)器人的增速開(kāi)始減緩,,從量上看還有一定的增長(zhǎng),,但增長(zhǎng)的加速度已經(jīng)不夠,其實(shí)是因?yàn)檫@一波AI的紅利已經(jīng)用得差不多,。視覺(jué)上的能力,、語(yǔ)音上的能力都挖掘得差不多,所以迫切需要一些新的技術(shù)因素加入,,促使人工智能能夠跟其他的技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生更大的推力,。
新的人工智能增長(zhǎng)點(diǎn)在哪?
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目前AI已經(jīng)能具有提升機(jī)器人個(gè)性化的能力,,實(shí)現(xiàn)一些自然的交互,。但是它并不完美,AI的能力還不足,,置信度不高,,有些東西也沒(méi)有充分的數(shù)據(jù)去訓(xùn)練。
5G的優(yōu)勢(shì)很明顯,,可以把機(jī)器人本體的能力和云端的能力結(jié)合,,甚至把人的能力帶進(jìn)來(lái)。我們現(xiàn)在很多人講“人在環(huán)中”,,人和機(jī)器人不能直接的連接起來(lái),,要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和通訊。借助云的能力可以擴(kuò)展機(jī)器人的計(jì)算和存儲(chǔ),,這都需要很好的網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持,。所以我們看到在新的發(fā)展機(jī)會(huì)里面,5G可以幫助機(jī)器人擴(kuò)展它的能力,,增強(qiáng)機(jī)器人和人的互動(dòng),,真正把“云在環(huán)中”和“人在環(huán)中”做好。
如何能夠通過(guò)AI加上5G實(shí)現(xiàn)機(jī)器人這個(gè)領(lǐng)域的跳躍式發(fā)展呢,?我們現(xiàn)在用一個(gè)三級(jí)火箭模式拆成三個(gè)階段來(lái)給大家講一下,。
第一步是要找到關(guān)鍵場(chǎng)景,不管是工業(yè),、商用還是家用,,或者是養(yǎng)老,、醫(yī)療等領(lǐng)域,讓用戶真正覺(jué)得機(jī)器人確實(shí)起到降本增效的效果,,或者是把以前不能做的事情變得可能,,做到突破性的適用能力。
對(duì)于這些場(chǎng)景會(huì)發(fā)現(xiàn)光用AI是不夠的,,必須靠人補(bǔ)足它的能力,,就像自動(dòng)駕駛一樣是分級(jí)的,有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,,人對(duì)它的增強(qiáng)和補(bǔ)足逐漸地減少,,讓機(jī)器越來(lái)越能自主。這個(gè)過(guò)程中要構(gòu)造一個(gè)非常無(wú)縫而且高效的人在環(huán)中的方式,,叫人工增強(qiáng),。
當(dāng)人工增強(qiáng)和機(jī)器本身能力達(dá)到可用度的時(shí)候就要規(guī)模化,,規(guī)?;鸵尭鄼C(jī)器人做更多服務(wù)的同時(shí)降低邊際成本,而不是每做一臺(tái)新的機(jī)器人,,都要重復(fù)之前很多的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的程序,。這就要借助云和網(wǎng)絡(luò)的力量,讓機(jī)器人跟邊緣計(jì)算,、跟云計(jì)算更好的結(jié)合,,去降低機(jī)器人本體的生產(chǎn)成本、使用成本和運(yùn)營(yíng)成本,。這樣才能更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)揮更大的效益,。
云端智能機(jī)器人
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2010年,,谷歌提出了Cloud Robotics,當(dāng)時(shí)在工業(yè)場(chǎng)合和一些專用場(chǎng)合把前端機(jī)器人和后端數(shù)據(jù)中心連起來(lái),,把一些工作放到云端去做,,能解決一些具體問(wèn)題。
首先解決機(jī)器人本體的局部感知問(wèn)題,,讓云端加上其他的傳感器和輸入能夠看到全局,。第二是前端設(shè)備的智能能力、計(jì)算能力,、存儲(chǔ)能力都有限,,要利用云計(jì)算和云存儲(chǔ)增強(qiáng)它的能力。第三個(gè)是當(dāng)需要遠(yuǎn)程控制機(jī)器人做一些事情的時(shí)候,,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,。
云端大腦在跟機(jī)器人本體連接的時(shí)候至少可以完成這幾件事情,,但這個(gè)模式不能滿足多樣性的需求。前后端的分配都需要定制,,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問(wèn)題會(huì)比較嚴(yán)重,所以不太適合做很多大規(guī)模的應(yīng)用,。更好的方案是什么,?
當(dāng)有了5G技術(shù)時(shí),就可以實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算,。原來(lái),,設(shè)備和云中間的網(wǎng)絡(luò)只做數(shù)據(jù)的傳輸,就是一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?,既沒(méi)有存儲(chǔ)能力也沒(méi)有計(jì)算的能力,。但到了5G,網(wǎng)絡(luò)就擁有這樣的能力,,這就是邊緣計(jì)算能力,。例如可以在接入網(wǎng)構(gòu)造邊緣計(jì)算的能力,也可以在云的邊緣構(gòu)造邊緣計(jì)算的能力,。利用5G技術(shù),,在網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)傳輸率,,數(shù)據(jù)保護(hù)這些范圍都可以做很多的組合,,可以跟具體應(yīng)用的需求進(jìn)行部署。我們覺(jué)得這是非常好的一個(gè)模式,,而且在5G開(kāi)始商用化部署,,在移動(dòng)邊緣計(jì)算也開(kāi)始有標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備的時(shí)候,機(jī)器人領(lǐng)域一定要運(yùn)用該技術(shù),。
打造面向未來(lái)的機(jī)器人
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在這里舉兩個(gè)例子,,一個(gè)是工業(yè)領(lǐng)域。目前工業(yè)領(lǐng)域中最高等級(jí)被稱為工業(yè)4.0,,希望能夠達(dá)到柔性制造,,例如多個(gè)制造工序里的機(jī)器人設(shè)備可以根據(jù)訂單的需求自動(dòng)重新組成一條生產(chǎn)線。這要求機(jī)器人之間有很好的配合,。在過(guò)去是預(yù)先編程定義好,,但到了柔性制造時(shí)程序無(wú)法提前設(shè)計(jì),例如運(yùn)送位置和時(shí)間可能有偏差,,這些機(jī)器人之間如何達(dá)成合作,?第一是感知能力要夠強(qiáng),夠?qū)崟r(shí),;第二是它們之間的通訊必須是有明確實(shí)時(shí)限制的通訊,,最好是在邊緣計(jì)算的局域網(wǎng),,因?yàn)樵贫藷o(wú)法保證實(shí)時(shí)通訊的問(wèn)題。所以說(shuō),,邊緣計(jì)算其實(shí)是工業(yè)4.0的柔性化制造,、個(gè)性化、智能化真正實(shí)施的一個(gè)必由之路,。
在個(gè)人領(lǐng)域,,機(jī)器人的服務(wù)對(duì)象是不同的場(chǎng)景、不同的人,,生產(chǎn)商很難預(yù)先做好準(zhǔn)備,,只能讓它預(yù)先具有學(xué)習(xí)和理解不同場(chǎng)景的能力,所以機(jī)器人生產(chǎn)商提供的是能力而不是各種功能,。當(dāng)機(jī)器人有了學(xué)習(xí)能力就可以在新的場(chǎng)景里建圖,,構(gòu)造對(duì)這個(gè)環(huán)境的認(rèn)知,理解要服務(wù)的對(duì)象,,并且對(duì)于不認(rèn)識(shí)的物體能夠通過(guò)一些主動(dòng)交互的方法,,通過(guò)小的數(shù)據(jù)量去認(rèn)識(shí)這個(gè)新的物體,學(xué)會(huì)它,,形成一個(gè)自適應(yīng)的服務(wù)能力,。
當(dāng)機(jī)器人逐漸深入到人們的日常生活,它所采集的數(shù)據(jù)全部都是隱私相關(guān)的數(shù)據(jù),。第一是大量的數(shù)據(jù)沒(méi)必要都上傳到云端,,第二是這些數(shù)據(jù)都上傳到云端有隱私問(wèn)題,應(yīng)該把它隔離在邊緣服務(wù)器里面,,由用戶授權(quán)機(jī)器人去學(xué)習(xí)和使用,。這也是邊緣計(jì)算在商用或者家用機(jī)器人領(lǐng)域非常重要的地方。
可以想像,,未來(lái)有數(shù)千萬(wàn),、上億的機(jī)器人服務(wù)各行各業(yè)、各個(gè)家庭,,數(shù)據(jù)量不可能都直接上傳到云端,,必須要有各級(jí)的邊緣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)存儲(chǔ),這也是網(wǎng)絡(luò)側(cè)的要求,,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)承載不了這么大量的數(shù)據(jù)傳輸,。
云-邊-端的融合
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在未來(lái)場(chǎng)景下,云-邊-端融合的基礎(chǔ)架構(gòu)可以為工業(yè),、商用,、家用等不同行業(yè),提供出一個(gè)可以去適應(yīng)它的計(jì)算,、存儲(chǔ)和互動(dòng)之間的分布關(guān)系,。同時(shí)需要具有知識(shí)共享和持續(xù)學(xué)習(xí)能力,,因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)器人還無(wú)法通過(guò)常識(shí)去組合、聯(lián)系日常各類工序,。
機(jī)器人需要能夠把看到的,、觀察到的東西抽象記憶,形成局部的知識(shí)庫(kù),、個(gè)性化的知識(shí)圖譜,,這樣形成機(jī)器人的記憶或者系統(tǒng)的記憶可以去做自適應(yīng)服務(wù),可以有增強(qiáng)學(xué)習(xí)的能力,。
從機(jī)器人1.0、2.0到3.0,,是自動(dòng)化,、數(shù)字化和智能協(xié)作,基本都是在增強(qiáng)機(jī)器人本體的能力,。到了機(jī)器人4.0,,有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):第一,通過(guò)云-邊-端融合充分利用網(wǎng)絡(luò)能力,,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫協(xié)同計(jì)算,;第二,通過(guò)知識(shí)圖譜,,讓機(jī)器人可以持續(xù)學(xué)習(xí),,甚至多個(gè)機(jī)器人一起學(xué)習(xí),逐漸形成自適應(yīng)的服務(wù)能力,,逐漸增強(qiáng)能力,,并且適應(yīng)服務(wù)的場(chǎng)景,包括物和人,,提供更好的服務(wù),;第三,提高數(shù)據(jù)安全,,保護(hù)隱私和信息安全,。
機(jī)器人4.0時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)是,前端的機(jī)器人要做場(chǎng)景自適應(yīng)的能力,,包括感知能力,、理解能力、構(gòu)建知識(shí)圖譜的能力,,和做反饋再去做新的一輪感知學(xué)習(xí)增強(qiáng)的能力,。要能夠把個(gè)性化的知識(shí)圖譜從終端到邊緣計(jì)算、再到云端進(jìn)行很好的分布,。一些比較固定的,、不常變化的知識(shí)圖譜,,比如常識(shí)和領(lǐng)域知識(shí)可以放到云端,因?yàn)檫@些量是固定的,。一些跟客戶和場(chǎng)景具體相關(guān)的,、跟地域相關(guān)的知識(shí)圖譜放在邊緣端,甚至放在機(jī)器人本體,,形成一個(gè)合理的知識(shí)圖譜構(gòu)造,。同時(shí),在設(shè)備端和邊緣端都要基于新的知識(shí)圖譜進(jìn)行計(jì)算,,要構(gòu)造一些新的加速能力,。
英特爾公司不光有做CPU處理能力,還有很多其他的AI加速器,、存儲(chǔ),、通訊、軟件,、安全,、超異構(gòu)計(jì)算能力和先進(jìn)封裝能力。善于整合不同的能力,,從設(shè)備端到云端之間提供端到端的技術(shù)支撐,。
英特爾中國(guó)研究院更專注于從終端這一側(cè),設(shè)備的節(jié)點(diǎn)到接入網(wǎng)的邊緣這一側(cè),,通過(guò)智能算法,、無(wú)線技術(shù)和在系統(tǒng)架構(gòu)方面的優(yōu)勢(shì),去組合出好的創(chuàng)新方案來(lái)賦能自主系統(tǒng),。
促進(jìn)機(jī)器人4.0領(lǐng)域規(guī)?;膮f(xié)同發(fā)展
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英特爾中國(guó)研究院的研究體系主要有兩個(gè)橫向的基礎(chǔ)支撐型技術(shù)和兩個(gè)縱向的應(yīng)用領(lǐng)域研究。兩個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)的第一個(gè)是AI技術(shù),,我們專注于機(jī)器學(xué)習(xí)和做視覺(jué)理解的高性能,、高速度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。第二個(gè)是包含從4G到5G,、甚至是5G+的無(wú)線通訊技術(shù),,包括邊緣的多天線接收機(jī)技術(shù),邊緣計(jì)算的架構(gòu)和雷達(dá)感知的技術(shù),??v向應(yīng)用領(lǐng)域有智能駕駛和服務(wù)機(jī)器人兩個(gè)方向。同時(shí)英特爾中國(guó)研究院和中國(guó)技術(shù)生態(tài)緊密合作,,我們的使命就是用邊緣智能來(lái)賦能和增強(qiáng)自主系統(tǒng),。
在機(jī)器人領(lǐng)域,英特爾中國(guó)研究院持續(xù)不斷地推動(dòng)與生態(tài)伙伴的合作。研究院有一個(gè)名為”英雄”的平臺(tái),,這個(gè)平臺(tái)包含硬件和軟件,,可以用在終端側(cè),也可以用在邊緣計(jì)算側(cè),,達(dá)到無(wú)縫協(xié)同,。我們跟終端合作伙伴合作,做機(jī)器人本體能力的增強(qiáng),。云端融合我們也有合作伙伴把網(wǎng)絡(luò)側(cè)的能力加起來(lái),。同時(shí)具體到某一行業(yè)的具體應(yīng)用,比如商業(yè)應(yīng)用,、家用,、工業(yè)應(yīng)用。
最近,,英特爾中國(guó)研究院聯(lián)合生態(tài)伙伴發(fā)布了機(jī)器人4.0白皮書,。工業(yè)領(lǐng)域,新松做的是工業(yè)領(lǐng)域的邊緣計(jì)算的案例,;科沃斯是在商用領(lǐng)域,銀行,、案管這些機(jī)器人做的應(yīng)用案例,;CloudMinds是提供將多種機(jī)器人終端通過(guò)虛擬專用網(wǎng)連到云端的能力。這都是我們?cè)趯?shí)踐中去探索云-邊-端融合的方案,。
英雄會(huì)的目的主要有三個(gè),,一是在機(jī)器人領(lǐng)域要持續(xù)建立開(kāi)放式創(chuàng)新社區(qū),因?yàn)橛⑻貭柺翘峁┥嫌魏偷讓蛹夹g(shù)的公司,,我們始終秉承開(kāi)放式創(chuàng)新概念,,互相合作,取長(zhǎng)補(bǔ)短,,把開(kāi)放式創(chuàng)新做好,。同時(shí)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)是非常重要的,我們希望在平臺(tái)上能夠給大家提供前沿技術(shù)的方向,,產(chǎn)學(xué)研之間合作的通道,,同時(shí)還建立了領(lǐng)航者專家?guī)欤矔?huì)組織一些線上線下的活動(dòng)去促進(jìn)校企對(duì)接,,達(dá)到成果轉(zhuǎn)化的目的,。最后,我們希望能夠通過(guò)這些活動(dòng)觸發(fā)大家做一些新的活動(dòng),,促進(jìn)機(jī)器人4.0領(lǐng)域規(guī)?;膮f(xié)同發(fā)展。
機(jī)器人行業(yè)的從業(yè)者都是心里有夢(mèng)想的,都是想做一些未來(lái)很先進(jìn),、很酷炫的事情?,F(xiàn)在這個(gè)時(shí)代非常好,為什么我們敢于提出機(jī)器人4.0,,就是因?yàn)锳I和5G,,加上智能制造的技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越可用。服務(wù)機(jī)器人的領(lǐng)域和需求,,讓我們站在這個(gè)時(shí)代很好的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上,,也希望大家真正努力合作,把這些想象變成現(xiàn)實(shí),。