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工业AI :触手可及的科幻未来业界

软件IC网 / 2020-06-23 09:26:47
对于人工智能,对于机器人,人类一直热衷于想象创造,比如《银翼杀手》中的罗伊·贝蒂、《阿塔丽:战斗天使》中的阿塔丽、《机器人总动员》
对于人工智能,对于机器人,人类一直热衷于想象创造,比如《银翼杀手》中的罗伊·贝蒂、《阿塔丽:战斗天使》中的阿塔丽、《机器人总动员》中的瓦力和伊娃,《机器人与弗兰克》中的机器人。无论是赛博朋克式的暗黑科幻,还是温馨感人的美好愿景,我们对于高水平人工智能的期盼是非常强烈的。

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所以,当AI由科幻成为改变世界的前沿科技时,我们便迫切地想要去系统性地开发和实施AI。然而,现今具有人类意识和智力水平的强人工智能的未来还很遥远,但工业人工智能的落地应用却在扎实推进的过程中。日前,工业和信息化部发布公告,确定了第三批符合《工业机器人行业规范条件》的企业名单。

 

01丨工业5.0的两维特征

曾经,我们对工业机器人的定义是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人,是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。这个定义主要指的是从机械工程和自动化的角度出发的,以机器衍生出类人器官机能的机器机能。

 

但是当今,在5G、大数据、云计算、边缘计算、物联网、工业互联网等高速发展的基础上,工业发展所追逐的,不再是模仿人类器官机能的简单发展,而是围绕类人认知学习能力所发展起来的机器智能,这就是第五次工业革命,即工业5.0。

 

英国建模与仿真中心(Centre for Modelling & Simulation)的执行总裁菲尔·卡特赖特认为工业5.0的特征,其一是“个性化定制”,即各种传感器数据直接联通设计与生产,从而为用户实时提供个性化产品;其二是工业5.0所带来的高度自动化下的人机协同。

 

在这里,我们来梳理一下工业机器人或者说工业AI在工业5.0两个特征维度上的一些价值体现。

 

02丨个性化——机器的自主智能

前面说道,工业5.0围绕的是类人认知学习能力所发展起来的机器智能,所以就不得不提到人类认知学习能力的一个重要特性——自主能动性。要想实现机器的自主智能,为工业生产的个性化发展打下基础,机器智能就需要模仿人的自主能动性的一些内在过程。

 

从局部的细化功能来看,工业领域的机器智能的自主能动性,可以体现在以下三个方面:

 

第一,应用数据的可视化分析。人工智能能够收集设备运行的各项数据(如温度、转速、能耗情况、生产力状况等),并存储数据以供二次分析,对生产线进行节能优化,提前检测出设备运行是否异常,同时提供降低能耗的措施。

 

第二,机器的自我诊断。比如一条生产线突然发出故障报警,机器能够自己进行诊断,找到哪里产生了问题,原因是什么,同时还能够根据历史维护的记录或者维护标准,告诉我们如何解决故障,甚至让机器自己解决问题、自我恢复。

 

第三,机器的预测性维护。要知道工业生产线或设备如果突然出现问题,那造成的损失是非常巨大的。所以我们通过人工智能技术让机器在出现问题之前就感知到或者分析出可能出现的问题。比如,工厂中的数控机床在运行一段时间后刀具就需要更换,通过分析历史的运营数据,机器可以提前知道刀具会损坏的时间,从而提前准备好更换的配件,并安排在最近的一次维护时更换刀具。

 

03丨人机协同——机器的群体智能

工业5.0时代的发展趋势不是高度自动化的无人化生产,而是高度自动化下的人机协同。另外,人机协同也可以表现为大量的人类智能和机器智能相互赋能增效,形成了人机物融合的“群智空间”,充分展现了群体智能的内涵。

 

国家对于人机协同、群体智能的发展,表现出了高瞻远瞩的谋略。2017年7月20日,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,指出人工智能加速发展,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征;大数据驱动知识学习、跨媒体协同处理、人机协同增强智能、群体集成智能、自主智能系统成为人工智能的发展重点。

 

群体智能的研究内涵是在开放环境下的复杂系统决策任务,展现出来的超越个体智力的智能形态。

 

相应的,群体机器人也是超越了单个机器机能的,是一种特殊的多机器人系统,通常是由许多自治的机器人组成,具有典型的分布式系统特征。与一般的多机器人系统所具有的任务规划和指派等高级智能不同,群体机器人技术更加注重于研究结构简单且能力有限的机器人个体通过局部交互和群体控制,从而涌现出群体智能以合作完成相对复杂的任务。
 

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回过头来,我们再谈谈开头所提到的《银翼杀手》,电影结尾时反派男主在滂沱大雨中的临终独白:“我目睹过你们绝对不会相信的东西:战舰在猎户星座的边缘燃烧,铯衰变的射线在唐豪瑟之门的黑暗里闪耀。所有这些时刻都将在时光中消逝,就像雨中的泪水。是时候……死去了。”在这一瞬间赛博式的末日科幻似乎与人类社会的人文情感达到了一种融合,黑暗不再黑暗,光明不再光明。所以说,对于机器人、对于AI的发展,我们决不能视为或好或坏的二元对立,仍可以保持对强人工智能未来的良好期盼。


 

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