新一代信息技術(shù)引領(lǐng)“機(jī)器崛起”

    從以蒸汽機(jī)為標(biāo)志的第一次工業(yè)以來(lái)，人類創(chuàng)造了多種多樣的機(jī)器，突破了體力的極限，生產(chǎn)力突飛猛進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器不僅能替代體力勞動(dòng)，還能分替代和輔助腦力勞動(dòng)，但這些機(jī)器一般不具備人類的認(rèn)知和思維能力，沒(méi)有“智能”，只是被動(dòng)執(zhí)行指令的工具。隨著新一代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)器、設(shè)備、終端顯示了智慧生物的某些特征，開(kāi)始向智能機(jī)器邁進(jìn)。
    智能機(jī)器時(shí)代的曙光
    廣義的智能機(jī)器是指配備各類傳感器、通信模塊、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等軟硬件控制系統(tǒng)，基于云端大數(shù)據(jù)分析，自主地或交互地執(zhí)行各種擬人工作，實(shí)現(xiàn)自感知、自學(xué)、自決策的機(jī)器。智能機(jī)器既包括生產(chǎn)生活中的各種智能裝備、工具和產(chǎn)品，如智能裝備、智能汽車、智能家電，也包括智能機(jī)器人。狹義的智能機(jī)器一般指智能機(jī)器人。
    相對(duì)智能硬件來(lái)說(shuō)，智能機(jī)器一般指較大型的裝備或產(chǎn)品，是支撐智能工廠、智能交通、智慧家庭等智能組織體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)的主要載體，也是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心。智能硬件多由消費(fèi)電子產(chǎn)品衍生而來(lái)，如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備，也泛指組成智能機(jī)器的更小硬件單元如智能傳感器，是“載體”的載體。
    機(jī)器智能化則是機(jī)器從體力自動(dòng)化向認(rèn)知交流、思維決策和學(xué)自動(dòng)化發(fā)展的歷史進(jìn)程與必然結(jié)果，預(yù)示著機(jī)器的真正崛起。
    ICT技術(shù)打破人機(jī)界限
    上世紀(jì)70、80年代，機(jī)器智能化賴以實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)人工智能取得了一些顯著成果，但計(jì)算能力限嚴(yán)重制約了其發(fā)展。90年代以來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法快速發(fā)展，1997年“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝當(dāng)時(shí)的國(guó)際象棋冠軍讓人對(duì)機(jī)器智能化浮想聯(lián)翩。不過(guò)，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人工智能技術(shù)研究經(jīng)歷了幾次起落，較少出現(xiàn)突破性進(jìn)展，人與機(jī)器之間的界限仍然非常明顯。
    21世紀(jì)以來(lái)，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，尤其是近十年來(lái)，隨著越來(lái)越多具備計(jì)算、感知和交互功能的新產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)在人們生產(chǎn)與生活中。從第一代蘋(píng)果智能手機(jī)到自動(dòng)駕駛汽車，從掃地機(jī)器人到可儲(chǔ)存和釋放能量輔助騎行、共享交通信息和監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量的自行車輪，從能識(shí)別各種家電類型和不同時(shí)段用電量的智能電表到具有一定學(xué)能力、可自診斷的智能機(jī)床……智能機(jī)器時(shí)代漸行漸近。
    ――新一代信息技術(shù)成為人工智能技術(shù)突破的重要因素
    作為最通用的通用目的技術(shù)，高端芯片、傳感器、寬帶網(wǎng)絡(luò)等快速發(fā)展使得制約人工智能發(fā)展的感知、傳輸、處理等瓶頸逐漸消失，一些依賴復(fù)雜運(yùn)算和快速處理的算法與建模得以實(shí)現(xiàn)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)、傳感器的普及應(yīng)用提供了海量“訓(xùn)練數(shù)據(jù)”，有力支撐著人工智能技術(shù)的突破發(fā)展。
   例如認(rèn)知技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別等機(jī)器學(xué)是人工智能的重要分支。為支撐機(jī)器從淺層學(xué)到深度學(xué)，需要更復(fù)雜更強(qiáng)大的模型深刻揭示海量數(shù)據(jù)的復(fù)雜信息。機(jī)器學(xué)技術(shù)借助大數(shù)據(jù)支撐的新算法和新模型，對(duì)來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端、生產(chǎn)設(shè)備的海量數(shù)據(jù)等進(jìn)行推算和優(yōu)化，不斷提高機(jī)器的認(rèn)知能力和深度學(xué)水平，并對(duì)未知事件做更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)。例如，自上世紀(jì)80年代末開(kāi)始應(yīng)用研究以來(lái)，圖像識(shí)別技術(shù)雖然在手寫(xiě)數(shù)字等小規(guī)模應(yīng)用方面取得過(guò)一些成果，但受限于運(yùn)算能力和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不足，在大規(guī)模圖像識(shí)別方面進(jìn)展甚微。新一代信息技術(shù)發(fā)展使得上述瓶頸逐步突破，圖像識(shí)別、人臉識(shí)別技術(shù)獲得重大進(jìn)展，2012年百度已推出相應(yīng)的桌面和移動(dòng)搜索產(chǎn)品。
    目前機(jī)器學(xué)技術(shù)已廣泛運(yùn)用于礦藏資源定位、生產(chǎn)設(shè)備故障診斷等領(lǐng)域。如在工業(yè)控制領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)可改善工藝操作流程，使人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器交互更加頻繁，加快故障診斷和解決速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
    人工智能技術(shù)在沉寂了多年后再次引人關(guān)注，正是由于信息技術(shù)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，為人工智能技術(shù)帶來(lái)重大契機(jī)。除傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域外，智能傳感器、憶阻器、神經(jīng)形態(tài)芯片等新型硬件或?qū)㈤_(kāi)辟人工智能的新天地。
    ――新一代信息技術(shù)與多領(lǐng)域技術(shù)融合加速機(jī)器智能化進(jìn)程
    智能機(jī)器是新一代信息技術(shù)、人工智能、自動(dòng)化及機(jī)器人等技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物。新一代信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)融合創(chuàng)新加速，進(jìn)一步擴(kuò)展了“自動(dòng)化”的內(nèi)涵：即從代替體力勞動(dòng)到輔助腦力勞動(dòng)，到人、機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制和優(yōu)化。而基于新一代信息技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的融合，一些機(jī)器人已具有相當(dāng)程度的思維和學(xué)能力。如日本研發(fā)的類人機(jī)器人ASIMO除了能夠行走和模仿人類動(dòng)作外，還具備了基本的記憶、識(shí)別及自主完成簡(jiǎn)單任務(wù)的能力，能夠根據(jù)他人的位置對(duì)行動(dòng)路線進(jìn)行預(yù)估，甚至進(jìn)行手語(yǔ)表達(dá)。2014年6月，一個(gè)計(jì)算機(jī)聊天程序首次通過(guò)“圖靈測(cè)試”，即通過(guò)回答一系列隨機(jī)問(wèn)題令三分之一的考官認(rèn)為它是一個(gè)“13歲男孩”，根據(jù)該測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)開(kāi)始具備人類思維能力。
    這一切并不是偶然發(fā)生的現(xiàn)象，預(yù)示著人與機(jī)器的界限開(kāi)始趨向模糊，機(jī)器正在跨越人機(jī)界限，向智慧的人類接近。
    ――智能機(jī)器、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)打造智能機(jī)器云
    一臺(tái)未聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器也可以具有一定的智能，但需借助預(yù)先嵌入的程序或外指令而運(yùn)行，根據(jù)環(huán)境變化自主解決問(wèn)題的能力較弱。這種智能機(jī)器具有一定的認(rèn)知能力，但無(wú)法做到廣泛交互、深度學(xué)和智能決策，正如人類個(gè)體一樣，沒(méi)有相互交流、不掌握大量外知識(shí)和信息，其力量仍然是渺小的。
    詹姆斯?庫(kù)夫納2010年提出了“云機(jī)器人”的理念。目前中、美、歐相關(guān)研究機(jī)構(gòu)都在致力于該領(lǐng)域研究并取得了顯著進(jìn)展，機(jī)器人之間通過(guò)連接云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了知識(shí)共享和遠(yuǎn)程合作。
    智能機(jī)器云將該理念擴(kuò)展到了所有機(jī)器，即智能機(jī)器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入云平臺(tái)，形成“云+管+端”的機(jī)群系統(tǒng)，一方面，可定期更新操作系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，隨時(shí)下載App實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展（即軟件定義的機(jī)器），減少對(duì)嵌入程序或輸入指令的依賴；另一方面可實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)至云平臺(tái)，形成海量知識(shí)庫(kù)。智能機(jī)器可隨時(shí)與其他機(jī)器交流或在云端尋求解決問(wèn)題的方法，智能機(jī)器的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)將極大豐富。
    智能機(jī)器云跨設(shè)備、跨地域的分布式系統(tǒng)形成了機(jī)器和云之間的信息閉環(huán)，為機(jī)器智能化開(kāi)辟了新空間，不再專注于讓機(jī)器本身更智能，而是將其智慧集中于云中，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器間更廣泛深入的交互、學(xué)和決策優(yōu)化，降低成本。
    弗蘭克?列維和理查德?莫尼恩在《新勞動(dòng)分工》中指出，模式識(shí)別和復(fù)雜溝通是人類相對(duì)于數(shù)字化勞動(dòng)力更有優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域。在信息技術(shù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的今天，機(jī)器智能化帶來(lái)的巨變隨時(shí)可能發(fā)生，人類的相對(duì)優(yōu)勢(shì)正在弱化，機(jī)器的崛起不再遙遠(yuǎn)。
    抓住智能機(jī)器云的發(fā)展機(jī)遇
    我國(guó)作為制造業(yè)第國(guó)和互聯(lián)網(wǎng)第二強(qiáng)國(guó)，工業(yè)體系完備，內(nèi)需市場(chǎng)巨大，制造裝備產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅猛，互聯(lián)網(wǎng)加快從消費(fèi)向生產(chǎn)領(lǐng)域滲透，同時(shí)具備ICT尖端領(lǐng)域研發(fā)和制造能力。為充分發(fā)揮我國(guó)比較優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，我國(guó)已將智能制造作為重點(diǎn)，加快推進(jìn)產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理及服務(wù)等領(lǐng)域的智能化；同時(shí)，除智能手機(jī)外，智能家電、可穿戴設(shè)備等具有聯(lián)網(wǎng)功能的各類智能產(chǎn)品也日益普及，智能機(jī)器在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域均有著廣闊市場(chǎng)，面臨良好發(fā)展機(jī)遇。
    智能機(jī)器作為智能生產(chǎn)、生活的核心載體，其發(fā)展和創(chuàng)新需構(gòu)建工業(yè)與ICT深度集成、智能軟硬件緊密協(xié)同的融合系統(tǒng)。包括重點(diǎn)突破智能傳感器、芯片、操作系統(tǒng)、人工智能等關(guān)鍵核心技術(shù)，提升智能機(jī)器軟硬件支撐能力；發(fā)揮本土生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)勢(shì)，依托龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，在智能制造發(fā)展程度不同的行業(yè)和領(lǐng)域分層分類推進(jìn)，加快智能機(jī)器的應(yīng)用普及；以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用帶動(dòng)智能機(jī)器云發(fā)展，支撐完善智能工廠、家居、醫(yī)療、交通等智能化生態(tài)體系。

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