“看，這是在香港大學(xué)，我們研發(fā)的機(jī)器人攜帶高強(qiáng)度紫外線消毒設(shè)備在公共場合進(jìn)行消殺。如果是人工操作，因?yàn)檩椛鋯栴}，只能攜帶常規(guī)紫外線，消殺效率也大大降低?！毕愀鄞髮W(xué)講席教授席寧在9月10日舉行的2021世界機(jī)器人大會(huì)“新實(shí)踐”主題論壇中，以團(tuán)隊(duì)研發(fā)的機(jī)器人進(jìn)行案例展示，引出人工智能在新時(shí)代的應(yīng)用場景。
工業(yè)4.0+時(shí)代，人工智能因5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等科技的飛速發(fā)展，強(qiáng)勢滲透至各個(gè)領(lǐng)域。在這場以“新實(shí)踐”為主題的論壇中，來自國內(nèi)外多位專家從不同領(lǐng)域、不同角度切入，給觀眾呈現(xiàn)了成熟應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的人工智能案例，也展示了人工智能未來發(fā)展前景。
虛擬與現(xiàn)實(shí)
人工智能的發(fā)展離不開理論、實(shí)踐，回歸理論再實(shí)踐的過程。為了縮短研發(fā)時(shí)間，科研人員使用數(shù)字孿生技術(shù)，用虛擬模仿現(xiàn)實(shí)，將人工智能置入虛擬世界中進(jìn)行開發(fā)，并由此隨時(shí)調(diào)整現(xiàn)實(shí)世界中的人工智能機(jī)器。
▲香港大學(xué)教授席寧發(fā)言
席寧從機(jī)械臂發(fā)展歷史講起，結(jié)合團(tuán)隊(duì)所做的可移動(dòng)型機(jī)械臂，點(diǎn)明機(jī)械臂發(fā)展的瓶頸、發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)固定平臺(tái)機(jī)械臂相比，移動(dòng)機(jī)械臂是將機(jī)械臂與移動(dòng)平臺(tái)集成，變?yōu)閰f(xié)作式機(jī)器臂?！皡f(xié)作式機(jī)械臂增加了靈活性，拓展了機(jī)械臂的應(yīng)用，但同時(shí)也對(duì)控制、規(guī)劃與編程提出新的挑戰(zhàn)?！毕瘜幪岬剑耙?yàn)闄C(jī)械臂與移動(dòng)平臺(tái)并非簡單的結(jié)合，兩者結(jié)合增加系統(tǒng)復(fù)雜程度，從非線性運(yùn)動(dòng)變?yōu)閺?fù)雜高維運(yùn)動(dòng)?！?/section>幸運(yùn)的是，借助虛擬情景，研究人員可以在電腦上完成對(duì)移動(dòng)機(jī)械臂的調(diào)試。在席寧播放的視頻演示中，一輛在醫(yī)院內(nèi)推著小車的移動(dòng)機(jī)械臂，不僅可控制其平穩(wěn)向前，還能自如轉(zhuǎn)彎?！稗D(zhuǎn)彎過程涉及到機(jī)械臂對(duì)施加力的方向的控制?！毕瘜幗忉屨f。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)教授Alois
C.
Knol在“虛擬機(jī)器人：科學(xué)的開創(chuàng)性工具和行業(yè)的獨(dú)特機(jī)遇”的演講中，也提到了虛擬環(huán)境對(duì)智能機(jī)器人開發(fā)的優(yōu)勢?！疤摂M化擺脫了硬件的限制，待合適模型建立后再投入生產(chǎn)，可降低成本。”Alois
C. Knoll說。如今，已經(jīng)有為數(shù)眾多的深度學(xué)習(xí)工具，供虛擬云機(jī)器人（Cloud Robotics）應(yīng)用。而在Alois
C. Knoll的演示中，在虛擬世界中被模擬的不僅是機(jī)器人。只見一幅老鼠骨架在視頻中模仿著老鼠的動(dòng)作，Alois C.
Knoll點(diǎn)擊幾下后，老鼠的皮肉瞬間“生長”出來?！斑@套高保真的模擬生物系統(tǒng)，不僅可以模擬動(dòng)物與機(jī)器人，還能模擬環(huán)境等?！盇lois C.
Knoll解釋道。
更快更便捷
隨著智能機(jī)器人控制技術(shù)發(fā)展，醫(yī)療健康領(lǐng)域也正在被人工智能所影響。韓國國家工程院院士、韓國高級(jí)科學(xué)技術(shù)研究院教授Dong
Soo
Kwon在“手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢與亞洲醫(yī)學(xué)浪潮的興起”的主旨演講中提到，手術(shù)機(jī)器人正朝著模塊化、少孔甚至無孔的方向發(fā)展，機(jī)器人的控制也變得更精細(xì)、更智能。
首先，模塊化讓腹腔機(jī)器人可以不再是獨(dú)臂或者雙臂，其還可以被安裝三臂、四臂；其次，單孔手術(shù)機(jī)器人則讓創(chuàng)傷越來越小，可以減少病人的出血量，縮短術(shù)后的恢復(fù)時(shí)間，也讓手術(shù)越來越安全。此外，單孔手術(shù)機(jī)器人要比多孔更加集成、也更加緊湊，對(duì)于手術(shù)室的要求也會(huì)降低。不過，單孔機(jī)器人的發(fā)展離不開柔性材料的開發(fā)，因?yàn)橹挥腥彳浀臋C(jī)械臂才能更好地通過自然腔道進(jìn)行內(nèi)鏡手術(shù)。現(xiàn)在，亞洲很多醫(yī)院都開展醫(yī)療智能機(jī)器人的研發(fā)工作，醫(yī)生們在5G的支持下，正在嘗試進(jìn)行遠(yuǎn)程控制?！拔艺J(rèn)為眼部等精細(xì)化手術(shù)可以讓機(jī)器人上場。我期望未來智能機(jī)器人將為患者提供更好的醫(yī)療。”Dong Soo Kwon滿懷希望。當(dāng)然，為醫(yī)療助力的人工智能并不只有手術(shù)機(jī)器人，當(dāng)新冠病毒肆虐時(shí)，德國漢堡科學(xué)院院士、德國漢堡大學(xué)教授張建偉沒有因此停止研究工作。他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過大數(shù)據(jù)模擬人與人之間的交互關(guān)系，分析病毒的傳染速度，待個(gè)性化傳播模型完成后，先找到感染率較高人群，由此節(jié)省測試資源。不僅如此，研究人員還縮短了病毒檢測時(shí)間，從原來的5到24小時(shí)，縮短至15分鐘?！爸悄軝C(jī)器人時(shí)代，數(shù)據(jù)、算力與算法都取得巨大進(jìn)展，其中包括技術(shù)性與非技術(shù)性優(yōu)勢。后者包括多學(xué)科交叉、全球?qū)崟r(shí)知識(shí)共享等。接下來，機(jī)器人研究的關(guān)鍵將集中在動(dòng)態(tài)、機(jī)構(gòu)規(guī)劃等方面?！睆埥▊ケ硎?。
更深入更廣泛
在眾多案例中，機(jī)器人“智”造作用突顯。歐洲機(jī)器人協(xié)會(huì)代表、西班牙
PAL 機(jī)器人公司首席執(zhí)行官Francesco
Ferro談了歐洲機(jī)器人協(xié)會(huì)（euRobotics）及人工智能、數(shù)據(jù)和機(jī)器人協(xié)會(huì)（ADRA），對(duì)歐洲地區(qū)人工智能發(fā)展所做的工作；馬來西亞機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)主席Chee
Fai Tan也介紹了東盟智能制造格局；韓國 Bigwave Robotics首席執(zhí)行官M(fèi)inkyo Kim則介紹了韓國機(jī)器人發(fā)展趨勢。
▲ 韓國 Bigwave Robotics首席執(zhí)行官M(fèi)inkyo Kim發(fā)言
中國電子學(xué)會(huì)邀請的專家們讓觀眾看到了全世界各地人工智能發(fā)展的蓬勃?jiǎng)蓊^與應(yīng)用的巨大前景。據(jù)中國電子學(xué)會(huì)預(yù)測，2022全球人工智能市場將達(dá)到1630億元，2018-2022年年復(fù)合增長率達(dá)31%。人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心力量，將重塑生產(chǎn)、分配、交換和消費(fèi)等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)各環(huán)節(jié)，催生新業(yè)務(wù)、新模式和新產(chǎn)品。同時(shí)，人工智能具有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)輻射效益，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)勁的引擎。據(jù)埃森哲預(yù)測，2035年，人工智能將推動(dòng)中國勞動(dòng)生產(chǎn)率提高
27%，經(jīng)濟(jì)總增加值提升 7.1 萬億美元。在工業(yè)4.0+的今天，人類進(jìn)入了智能制造時(shí)代，人機(jī)生態(tài)系統(tǒng)正在建立。特別是“后疫情”時(shí)代，智能制造將為可持續(xù)發(fā)展與社會(huì)生產(chǎn)迅速恢復(fù)提供助力。
來源：(中國科協(xié)信息中心)