編者按：

 

在第六屆中國機器人峰會暨智能經濟人才峰會上，中國工程院院士、浙江大學教授潘云鶴以“AI及機器人的新方向”為題作主旨報告。潘院士回顧了人工智能（AI）60多年的發展歷程，指出機器人是AI研究的重要領域，并對自主智能機械和人機融合技術的崛起進行詳細剖析，強調AI2.0時代幾大新的技術與應用發展方向。本文根據潘院士報告整理。

 

潘云鶴

中國工程院院士

中國工程院原常務副院長

 

1956年，美國達特蒙斯學院首次定義了人工智能（AI）的概念，即讓機器像人一樣地認知、思考和學習，也即用計算機模擬人的智能。迄今， AI已發展了60多年，其典型應用領域包括機器人和智能控制。

 

1.機器人是AI研究的重要領域

 

在過去，機器人曾一度影響了AI的發展。例如，1973年，英國發表了一份James Lighthill報告，主要評判當時AI基礎研究中涉及的自動機、機器人、中央神經系統，而這三個方向正好代表AI的三大學派：符號主義、行為主義、網絡主義（人機網絡）。該份報告最后得出的結論是：自動機和中央神經系統的研究具有價值，但研究進展令人失望；機器人的研究沒有價值，研究進展非常令人失望，建議取消機器人的研究。于是，在該報告發布之后， AI發展遭遇了第一個嚴冬，其研究工作嚴重受阻，特別是英國的機器人發展遭遇重大打擊。

 

如今回首，可以看到這一結論顯然是錯誤的， 60年來，科學家們不斷研究模仿人和生物動作，設計出各式各樣的機器人，并取得重大進展。例如，美國波士頓動力公司推出的仿人機器人，它可以模仿人的很多動作，如做非常大動作的跳躍，但是這種技術只是處于研究階段，目前真正能大量投入應用的是機械手。

 

在工業生產中，被成功地大量應用的是人們根據生產需要設計出的各種機械手，而不是仿人機器人。仿人機器人雖然在不斷地被研究，但是在實際應用中卻不斷遭遇失敗。例如，彈鋼琴的機器人，剛開始人們模擬一個機器人坐在鋼琴旁邊彈奏；后來發現，彈鋼琴其實不需要整個機器人，機器人不需要看曲譜或者轉動其他的部位，實際上有一雙機械手就足夠了，因此設計出現了機械手彈鋼琴；最后，人們發現機械手也沒有必要，只需要把鋼琴自動化就足夠了，于是出現了自動化鋼琴。從這個例子我們可以看出，鋼琴能夠自動演奏需要的不是仿人機器人，而是“AI+原來的鋼琴+執行機構”。

 

大量的研究工作表明，機器人的核心技術是AI。如果把機器人的思考、觀測、移動、說話、工作等功能進行仔細分析，就會發現它們可以和AI的建模、感知、規劃、理解、學習等對應起來，因此，機器人是AI研究的重要領域。

 

2.自主智能機械的崛起

 

在仿人機器人的發展遇到很大阻礙的同時，另外一類擁有自主智能的機器人——無人系統則在快速地發展。無人系統發展最早的是無人飛機，例如美國研制出從大到小、各種各樣的無人飛機，美國軍方還研制了機器人大狗，但應用效果不盡如人意，比較看好的應用還是在機械上加裝智能系統。如今，無人系統在車輛、飛行器、船艦等海陸空領域的應用已經很普遍。

 

無人系統的快速成長，表明自主智能機械已經成為機器人發展的一個新趨勢。同時，機器人技術從仿人機器人發展為對現有機械進行自主化和智能化的改革升級，將是對機器人概念的重要拓展。

 

在市場應用上，智能自主機械將是中國制造業轉型升級極大的需求，也將對制造業產業結構調整產生巨大的影響。比如，浙江寧波市有很多零部件企業，在這些企業的轉型升級過程中，可以進行技術改變，讓生產技術轉化為智能化技術，機械部件轉化為電子部件，把基礎零部件轉化為機械電子聯合的產品，進而再轉化為網絡化、智能化的技術企業。

 

現在，全球已有不少國家在布局智能自主系統，把智能自主系統模塊化，然后用它改造各種各樣的機械。這是很重要的發展方向。美國已經在這方面進行了布局，我國也有不少企業從事這方面的研究。例如，杭州?？低晹底旨夹g股份有限公司研制的一款AGV，具備智能自主系統，非常實用。

 

3.人機融合的崛起 

 

人機交互技術、可穿戴設備、人機融合增強智能系統等技術應用越來越豐富，使得人機融合領域成為機器人技術發展的另一個重要方向。

 

3.1人機交互技術

 

在近幾十年中，人機交互技術越來越豐富，從圖形交互，發展到可視化技術、動漫技術，再發展到語音識別、自然語言理解、圖像和視頻的識別、動作的捕捉、虛擬現實等，這些交互技術催生了機器人發展的重要趨勢，即加強人機交互。

 

3.2可穿戴設備

 

在機器人領域，第二個重要發展趨勢是可穿戴設備迅猛發展。

 

在我們認知的范圍內，傳感器已經大量地便攜化，突出的體現是手機。據悉有的手機已經安裝了30多個傳感器，但遺憾的是，這30幾個傳感器至今沒有融為一體，只是分別有自己的App功能，如果這些傳感器能夠融為一體，那么可以做更大更多的事情。

 

穿戴式傳感器發展得也很快。比如，馬路上的攝像頭，把智能芯片裝在攝像頭里，攝像頭就可以知道汽車的車牌號、生產廠家、生產年份、顏色，甚至包括車里坐了幾個人。谷歌發明的智能眼鏡，是“智能探頭+穿戴式顯示+知識庫”于一體的裝備，可以用來人臉識別。大疆公司推出的VR眼鏡，是“無人機攝像+穿戴式顯示+體感控制”于一體的裝備，它不僅可以讓佩戴者在VR眼鏡中立體看到無人機在空中拍攝的景象，還可以讓佩戴者在移動、轉動頭部時，通過VR眼鏡指揮無人機上攝像頭的轉動，調整視線范圍。再如，杭州一家單位設計出一款AR盲人眼鏡，盲人可利用眼鏡上攝像頭辨別面前是否有障礙物、臺階、坡度(是向上還是向下)，實現導航等功能，還可以利用該眼鏡閱讀普通的書籍報刊。這些例子充分說明，傳感器和各種各樣的機械結合，將發揮新的、非常巨大的作用。

 

還有一類是植入式傳感器。該類傳感器可以植放在生物大腦里，和生物大腦連在一起，實現人類同其他生物的對話。比如，利用遙控機指揮老鼠走迷宮，控制老鼠按照人的意愿走路。這類研究的最終目的，是使人與其他生物的交互能力加強，并在此基礎上實現其他愿望。

 

3.3人機融合增強智能系統

 

各種穿戴設備、人-車共駕、腦控或者肌控外骨骼機器人、人機協同手術等實現了生物智能系統與機器智能系統的緊密耦合。在這方面做得比較成功的是達芬奇手術機器人，該機器人已經在全球各大醫院中應用，在外科和腦手術中得到很好反響。

 

4.深入認識AI2.0發展新方向

 

2017年7月，國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》指出，AI將在大數據智能、群體智能、跨媒體智能、人機混合增強智能、自主智能系統5個新方向快速發展（后兩個方向即是上文提及的2個崛起）。在不遠的將來，AI2.0會在智能城市、智慧醫療、智能制造、智能農業等領域有著廣泛的應用，所以，我們必須要對AI的5個發展新方向有進一步深刻的認識：機器人的概念、結構、方法、技術都將隨著AI的變化而變化，升級而升級，深入而深入。相關企業應該及時了解技術方向，把握時機，開拓機器人發展的新的空間。

 

5.結語

 

習近平總書記在中共中央政治局第九次集體學習時指出，加快發展新一代人工智能是我們贏得全球科技競爭主動權的重要戰略抓手，是推動我國科技跨越式發展、產業優化升級、生產力整體躍升的重要的戰略資源。各級領導干部要努力學習科技前沿知識，把握人工智能發展規律和特點，加強統籌協調，加大政策支持，形成工作合力。  

 

最后，我們相信，中國的AI技術和產業的快速發展期正在不可阻擋的大步到來。