推進(jìn)工業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力,機器人有望成為AI下一個(gè)“新引擎”?

科技云報道原創(chuàng )。

推進(jìn)工業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力,機器人有望成為AI下一個(gè)“新引擎”?

“人工智能的下一波浪潮是機器人技術(shù),這是一個(gè)‘0億美元市場(chǎng)’,但未來(lái)將價(jià)值數十億美元,就像Nvidia剛起步時(shí)的GPU加速計算一樣……”這是英偉達CEO黃仁勛對加州理工2024屆畢業(yè)生的勸勉。

這不免讓人想起初創(chuàng )公司Figure的人形機器人,其外表和動(dòng)作都與人類(lèi)十分相似。它可以與人流暢對話(huà),理解人的意圖。當聽(tīng)到工程師“想吃點(diǎn)東西”的口令后,它遲疑了一下,準確地拿起了蘋(píng)果。它甚至可以解釋自己為什么要這樣做。

這一人形機器人背后,是OpenAI公司為其配置的大語(yǔ)言模型。多模態(tài)技術(shù)加持下,它具備高級視覺(jué)和語(yǔ)言智能。

隨著(zhù)大模型、機器人制造等技術(shù)發(fā)展,賦予人工智能“形體”的具身智能(Embodied AI)正逐步走入人工智能舞臺中央。

AI技術(shù)的集大成者

“具身智能”,字面意思是“具有身體的人工智能”。簡(jiǎn)言之,具身智能就是讓機器人或智能系統像生物一樣,通過(guò)自己的身體去感知世界、理解世界,并在世界中行動(dòng)和完成任務(wù)的智能技術(shù)。一年多來(lái),隨著(zhù)政策、資本、產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)界的共同推動(dòng),具身智能成為廣為人知的熱門(mén)詞匯。

如今,具身智能是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。英偉達近期發(fā)布人形機器人通用基礎模型Project GR00T,希望能讓機器人擁有更聰明的“大腦”。由Project GR00T驅動(dòng)的機器人能夠理解自然語(yǔ)言,并通過(guò)觀(guān)察人類(lèi)行為來(lái)模仿人類(lèi)動(dòng)作。在特斯拉2023股東大會(huì )上,馬斯克也向大眾展示了人形機器人Optimus的全新型號。這些都是具身智能駛入發(fā)展快車(chē)道的縮影。

值得一提的是,在大眾語(yǔ)境中,具身智能常常會(huì )被認知為人形機器人,以此作為其通俗意義的指代稱(chēng)呼。但具身智能不能完全等同于人形機器人,它代表的是一種智能技術(shù),當具身智能走進(jìn)物理世界、與不同硬件結合時(shí),形成的硬件有可能是機械手臂、四足或六足機器人、輪式機器人,或者人形機器人,因此二者的范疇是不同的,人形機器人只是可能承載具身智能的一個(gè)本體。

具身智能強調的是機器能夠像人類(lèi)一樣感知和交互的能力,不僅僅局限于思維和計算能力。它涉及多個(gè)學(xué)科和技術(shù),包括機器人學(xué)、計算機視覺(jué)、計算機圖形學(xué)、語(yǔ)音與自然語(yǔ)言處理技術(shù)等,這些技術(shù)共同作用,使機器能夠理解、推理并與物理世界進(jìn)行有效的互動(dòng)。換句話(huà)說(shuō),具身智能的獨特意義在于為實(shí)體機器人安上“大腦”,讓“機器”真正變成“機器人”。

隨著(zhù)AI技術(shù)的不斷突破,機器人產(chǎn)業(yè)或將成為下一個(gè)萬(wàn)億市場(chǎng)。人形機器人是AI最有前景的落地方向之一,未來(lái)不僅能將人類(lèi)從低級和高危行業(yè)中解放出來(lái),提升人類(lèi)生產(chǎn)力水平和工作效率,還可以在工業(yè)、商業(yè)、家庭、外太空探索等領(lǐng)域具有廣闊應用場(chǎng)景。

根據Precedence Research數據,2022年全球人形機器人市場(chǎng)規模約為16.2億美元,預計到2032年,全球人形機器人的市場(chǎng)規模將增至286.6億美元,2022-2032年的CAGR高達33.28%市場(chǎng)空間廣闊。

當前,阻礙人形機器人商業(yè)化量產(chǎn)的原因包括大規模應用場(chǎng)景不足以及存在諸多技術(shù)問(wèn)題亟待解決。

一方面,應用場(chǎng)景直接影響機器人需求的剛性程度,目前人形機器人應用場(chǎng)景仍有待挖掘。

另一方面,人形機器人尚處于功能相對簡(jiǎn)單、初步智能的形態(tài)。其解決路徑核心仍是機器人功能和智能化水平提升,支撐機器人從封閉場(chǎng)景走向開(kāi)放場(chǎng)景,從單一場(chǎng)景進(jìn)入復雜場(chǎng)景。提升通用化水平是未來(lái)人形機器人行業(yè)發(fā)展的必由之路,必須依靠AI技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,AI技術(shù)與機器人的結合,將彌補當前機器人在智能性、易用性、經(jīng)濟性上的短板,有效提升機器人在各個(gè)行業(yè)的滲透率。

傳統的深度學(xué)習模型中,機器智能往往局限于特定場(chǎng)景,而在ChatGPT、PaLM為代表的AI多模態(tài)大模型的賦能下,機器人可以與真實(shí)世界進(jìn)行多模態(tài)交互,從而實(shí)現具身智能,并擁有不斷進(jìn)化、跨場(chǎng)景應用的能力。

技術(shù)進(jìn)步與挑戰并存

依托大規模數據和強大算力的大模型,為機器理解世界提供了前所未有的能力。它與具身智能的結合,預示著(zhù)機器人的未來(lái)將更加智能化、互動(dòng)化。

在制造業(yè)領(lǐng)域,機器人集成了人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù),被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。而結合大模型的人形機器人,更是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要代表。

去年11月,工業(yè)和信息化部印發(fā)《人形機器人創(chuàng )新發(fā)展指導意見(jiàn)》,提出人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù),發(fā)展潛力大、應用前景廣,是未來(lái)產(chǎn)業(yè)的新賽道。

發(fā)展具身智能,主要可從三方面發(fā)力。

一是仿生機制。具身智能的一個(gè)關(guān)鍵目標是使機器能像生物體一樣具備感知、決策和運動(dòng)能力。因此,更深入地研究和模仿復雜的生物機制,如神經(jīng)系統的運行方式、生物體的自我修復能力等,是實(shí)現這一目標的重要途徑。

二是基于物理的智能決策能力。智能系統需要更緊密地與其所處的物理形態(tài)融合,以便在各種環(huán)境中自然、高效地執行任務(wù)。這意味著(zhù)需要發(fā)展出更先進(jìn)的機器人硬件和軟件技術(shù),支持智能系統在復雜環(huán)境中的運動(dòng)和操作。

三是自主學(xué)習和適應環(huán)境。具身智能系統需要具備自主學(xué)習和適應環(huán)境能力,以便能在復雜多變的環(huán)境中執行任務(wù)和解決問(wèn)題。這可以通過(guò)強化學(xué)習、遷移學(xué)習等機器學(xué)習技術(shù)實(shí)現。

然而,難題和挑戰也如影隨形。

首當其沖的是算力。具身智能需要進(jìn)行大量計算來(lái)支持感知、決策和運動(dòng)過(guò)程。隨著(zhù)任務(wù)和環(huán)境復雜性的升級,其對算力的需求會(huì )不斷增加。目前,大模型的參數已經(jīng)達到萬(wàn)億級別。這類(lèi)大模型存在過(guò)度消耗數據和算力的問(wèn)題。沒(méi)有深度學(xué)習時(shí),算力對電力的依賴(lài)每20個(gè)月翻一番;大模型時(shí)代,算力對電力的依賴(lài),每年都要翻10到100倍??梢?jiàn),算力對電力的消耗呈幾何指數增長(cháng)。

數據安全也不可忽視。具身智能系統需要收集和處理大量數據進(jìn)行學(xué)習優(yōu)化,這些數據可能包含用戶(hù)個(gè)人隱私信息。除了隱私泄露,具身智能在實(shí)踐應用中,還可能帶來(lái)模型中毒、數據竄改、內部威脅、蓄意攻擊等數據安全威脅。

隨著(zhù)具身智能技術(shù)不斷發(fā)展,也需要關(guān)注其可能帶來(lái)的倫理和道德問(wèn)題。例如,如何確保機器人在執行任務(wù)時(shí)不傷害人類(lèi)或造成不必要的損失,如何保證機器人行為符合人類(lèi)道德和價(jià)值觀(guān)等。

具身智能的萬(wàn)里長(cháng)征

在2024北京智源大會(huì )上,針對當下人形機器人賽道參與者眾多、創(chuàng )業(yè)項目層出不窮的現象,零一萬(wàn)物CEO、創(chuàng )新工場(chǎng)董事長(cháng)李開(kāi)復“潑”了一盆冷水,他透露,目前創(chuàng )新工場(chǎng)投資了約6家無(wú)人駕駛公司,卻并沒(méi)有投資任何一家具身智能、人形機器人公司。李開(kāi)復指出,具身智能是物理世界跟AI的結合,一旦大模型接入物理世界,就需要面臨包括安全問(wèn)題、機器問(wèn)題、機械問(wèn)題、故障問(wèn)題在內的各種問(wèn)題,難度會(huì )增加很多倍。

具身智能是重要的,它可以很好地結合大模型多模態(tài)能力,而且一旦實(shí)現之后就可以產(chǎn)生數據,形成數據飛輪閉環(huán),有很大的想象空間。但具身智能要在短期做好,難度很大,必然要走漫長(cháng)的道路。

張亞勤從AI安全方面發(fā)出了提醒,隨著(zhù)AI能力的不斷擴大,AI的安全風(fēng)險也在擴大,因此現在考慮未來(lái)的風(fēng)險是很重要的。當AGI達到一定能力并被大規模部署,那么可能會(huì )有失控的風(fēng)險。目前AI仍存在可解釋性問(wèn)題,未來(lái)機器人數量可能會(huì )比人要多,當大模型被用到基礎物理設施、金融系統,包括國家安全、軍事系統等方面,就可能會(huì )有失控的風(fēng)險。

人工智能的未來(lái)就像“薛定諤的貓”,充滿(mǎn)不確定性。但可以確定的是,人類(lèi)不會(huì )在各種陷阱面前望而卻步、畏首畏尾。面對人工智能帶來(lái)的陷阱,堅持開(kāi)放而審慎、包容而敬畏、大膽而自信的心態(tài),我們就能與新技術(shù)的更迭保持同頻,站在人工智能的肩膀之上抓住機遇,確保AI技術(shù)朝著(zhù)有益于人類(lèi)福祉的方向發(fā)展。

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2024-06-20
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