李德毅院士：大數(shù)據(jù)時代的跨界創(chuàng)新機器人革命真的要來了

李德毅院士：大數(shù)據(jù)時代的跨界創(chuàng)新機器人革命真的要來了

編者按：2014年6月， 由2014世界莞商大會組委會、東莞市科學(xué)技術(shù)協(xié)會、中國民主建國會東莞市委會聯(lián)合主辦，東莞科技進修學(xué)院和東莞市工程師協(xié)會承辦的“2014東莞院士講壇”在東莞舉行，該講壇旨在融合更加廣泛的智慧資源，交流前沿技術(shù)發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代信息最新資訊，為東莞經(jīng)濟加快轉(zhuǎn)型建設(shè)發(fā)展助力，向全國展示東莞深化改革率先發(fā)展的新思路。中國工程院院士、國際歐亞科學(xué)院院士李德毅少將在講壇做了“大數(shù)據(jù)時代的跨界創(chuàng)新”專題報告。

李德毅院士

院士簡介：李德毅，指揮自動化和人工智能專家，1996年獲少將軍銜，1999年當(dāng)選中國工程院院士，2004年當(dāng)選國際歐亞科學(xué)院院士?？倕⒌?1研究所研究員，全軍信息化工作辦公室副主任、總裝備部科技委委員、國家自然科學(xué)基金委信息學(xué)部主任，兼任中國電子學(xué)會副理事長、中國人工智能學(xué)會理事長、中國科學(xué)院計算機語言信息工程中心首席科學(xué)顧問、軟件工程國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任等職。李德毅院士參加了多項電子信息系統(tǒng)重大工程的研制和開發(fā)；最早提出“控制流—數(shù)據(jù)流”圖對理論和一整套用邏輯語言實現(xiàn)的方法；證明了關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式和謂詞邏輯的對等性；提出云模型、云變換、云推理、云控制等方法用于不確定性認(rèn)知和云計算，在智能控制“三級倒立擺動平衡”實驗和智能駕駛中取得顯著成效。

移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算環(huán)境造就大數(shù)據(jù)時代，學(xué)科交叉加速，產(chǎn)業(yè)前沿延伸，新興商業(yè)涌現(xiàn)，傳統(tǒng)意義的學(xué)科界別、產(chǎn)業(yè)界別、商業(yè)界別日趨模糊，包括機器人在內(nèi)的許多“四不像”的技術(shù)和產(chǎn)品，“四不像”的學(xué)科、產(chǎn)業(yè)和商業(yè)，成為創(chuàng)新的主要形態(tài)，正是它們造就了現(xiàn)代社會的時代特征。

傳統(tǒng)行業(yè)的人習(xí)慣在自己從事的領(lǐng)域里面尋找自己的競爭對手，比如豐田看寶馬，寶馬看沃爾沃，IT行業(yè)也同樣如此。但是現(xiàn)在不一樣了，這個時代已經(jīng)改變并需要找跨點創(chuàng)新。

一、從語音機器人換人談起

東莞市政府對工業(yè)機器人比較重視，因為生產(chǎn)線上的那些藍(lán)領(lǐng)工人將來會被機器人替代，很多企業(yè)家都明顯感覺到這一點，雇用機器人比雇傭勞動力劃算。除了工業(yè)機器人之外，還有服務(wù)型機器人，他們也將取代人們的勞動。

根據(jù)科大迅飛公司數(shù)據(jù)顯示，以中國移動廣東省級客服中心這樣一個中等規(guī)模的中心為例：至少有500個席位，平均日通話30萬次，平均通話時間100秒，日通話累計時長約為8333小時，相當(dāng)于一個人不停地說話說上1年，如果用人工測聽的話需要1000人。這個客服中心的年客服數(shù)據(jù)總量為300萬小時，4kbps壓縮存儲需要5.4TB，但是在移動客服錄音大數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)一秒鐘對100萬小時音頻數(shù)據(jù)的檢索。所以，對這個客服中心而言，是雇用500位客服人員，還是啟用一臺話音機器人，另雇用50位客服人員作為意外處理呢？

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)時代的語言理解機器人正在改變我們的生活！具體體現(xiàn)在語音識別，由語音轉(zhuǎn)化為文字；在線翻譯，文字轉(zhuǎn)化為文字；文字語音合成，文字轉(zhuǎn)化為語音；話者識別，語音轉(zhuǎn)化為說話人。所以IT界發(fā)出豪言壯語：“先干掉短信，下一個目標(biāo)是語音通話！”

與云機器人相同的還有工業(yè)機器人。無論是搬運、碼垛、研磨、拋光等灰頭土臉的工業(yè)機器人，還是精細(xì)靈巧的微電子產(chǎn)品生產(chǎn)線上機器人，我們隨處可見。以達(dá)芬奇機器人為代表的多手臂、可遙控的微創(chuàng)手術(shù)工具，在從泌尿外科到心臟病的一系列手術(shù)中成功使用，大大激發(fā)了人們?nèi)パ邪l(fā)柔軟、小巧、安全和智能的醫(yī)療機器人。

人們期待中的虛擬機器人形象良好、情感豐富、動作柔軟、語音語調(diào)類人化，風(fēng)格最好是“討喜”的。所以，我們不禁要問，在這個世界上，機器人總數(shù)會超過我們身邊的寵物嗎？會超過人類的總數(shù)嗎？汽車會被輪式機器人顛覆嗎？物聯(lián)網(wǎng)的更高境界是機器人聯(lián)網(wǎng)嗎？“機器換人”的革命真的要來了嗎？

二、汽車真的要被顛覆嗎？

2013年麥卡錫公司預(yù)測了12項決定未來經(jīng)濟的顛覆性技術(shù)，前面六項分別是移動互聯(lián)網(wǎng)、知識工程的自動化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、機器人、無人駕駛汽車，這六項技術(shù)的集成就是谷歌的無人駕駛汽車。

自從1885年德國工程師卡爾 . 奔馳發(fā)明第一輛汽車（三輪內(nèi)燃機車）以來，汽車工業(yè)走過了130年輝煌歷程，不僅改變了全球交通、社會形態(tài)和人類生活，也成為現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志，極大地提升了人類移動生活品質(zhì)。

汽車進入人類生活，以孤立的模式運行一百余年，車輛動力學(xué)性質(zhì)已經(jīng)相當(dāng)完善，汽車電子和汽車數(shù)字化有巨大的發(fā)展空間。在此基礎(chǔ)上的輪式機器人，主要不是改變車輛的動力學(xué)性質(zhì)，而是實現(xiàn)智能駕駛。麻省理工綜述《汽車的顛覆性創(chuàng)造》2012年第4期指出，“個人移動共享工具”才是21世紀(jì)的交通，“汽車”已經(jīng)過時了。

那么，顛覆性技術(shù)主要有哪些特征呢？顛覆性技術(shù)是指打破常規(guī)技術(shù)發(fā)展路線、另辟蹊徑的新技術(shù)，其影響范圍深廣，能夠?qū)σ延袀鹘y(tǒng)技術(shù)或主流技術(shù)的繼續(xù)使用產(chǎn)生顛覆性效果，是對漸進式技術(shù)的顛覆，是一種跨越式發(fā)展。顛覆性技術(shù)的例子有數(shù)碼相機對柯達(dá)膠卷的顛覆；互聯(lián)網(wǎng)閱讀對紙質(zhì)出版業(yè)的顛覆；導(dǎo)航系統(tǒng)的普遍應(yīng)用對傳統(tǒng)地圖的顛覆等。顛覆規(guī)律是真正的跨界競爭，動搖業(yè)界霸主的原動力，常常是跨界的顛覆技術(shù)；始終關(guān)注著業(yè)內(nèi)競爭對手的雙方，在被跨界顛覆時常常一片愕然！

目前，我國汽車行業(yè)的困惑主要體現(xiàn)在，曾經(jīng)“用市場換技術(shù)”的汽車國產(chǎn)化并不被看好，而今自動駕駛已經(jīng)成為全球一流汽車業(yè)的新的技術(shù)標(biāo)桿，如何才能不再次錯失機遇？

汽車電子占整車價值的百分比

其實，核心是需要創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)從來就是世界性的、時代性的，所有創(chuàng)新都是自主的、原創(chuàng)性的，中外概莫能外。只有原創(chuàng)性的技術(shù)才能使我們成為新的產(chǎn)品和市場規(guī)則的重要制定者和主導(dǎo)者。

三、從汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級看跨界創(chuàng)新難在哪里？

首先，我們來看看汽車制造業(yè)核心競爭力的轉(zhuǎn)移過程，19世紀(jì)核心競爭力主要是體現(xiàn)在底盤、輪胎、機械、結(jié)構(gòu)、傳動、車身；20世紀(jì)主要是體現(xiàn)在發(fā)動機、電氣、被動安全、能源、排放；21世紀(jì)主要是體現(xiàn)在模塊化、汽車電子、主動安全、自動駕駛。

所以，21世紀(jì)汽車制造業(yè)的轉(zhuǎn)型，主要是在模塊化的通用平臺上實現(xiàn)汽車跨車型、跨級別的規(guī)模生產(chǎn)，包括從車體架構(gòu)到智能駕駛在內(nèi)的模塊劃分、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、個性化定制、柔性制造、靈活組裝和敏捷生產(chǎn)。

“我老母親有糖尿病綜合征，腿腳也不靈活。每次換保姆，老太太都需要適應(yīng)一陣，彼此都需要磨合，這個過程對老太太的病情和心情都有影響?！?/p>

汽車電子在汽車制造業(yè)中發(fā)揮越來越大的作用，未來智能化、新能源、輕量化是汽車的發(fā)展方向。（如下圖）

汽車電子占汽車技術(shù)革新的百分比

四、兩條路線的潛在較量

漸進式路線 ：汽車行業(yè)當(dāng)務(wù)之急是利用IT技術(shù)，特別是智能技術(shù)，改進能源和動力系統(tǒng)，節(jié)能減排，提升安全性和舒適性。其次是實現(xiàn)汽車信息化，有利于車聯(lián)網(wǎng)。

無人駕駛可望不可及，涉及到法規(guī)和倫理。但可通過不斷增加自動駕駛要素，提高主動安全。智能駕駛對汽車業(yè)不是顛覆，不是災(zāi)難，而是福音，可大大拉長汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的繁榮期，保持品牌優(yōu)勢。

自動駕駛的要素是漸進添加的，包括倒車提醒、語音導(dǎo)航、疲勞駕駛提醒、后景前視、自動換道、自動泊車、自適應(yīng)巡航、夜間自動行車、城際高速自動駕駛、自動防側(cè)碰撞、自動跟隨行駛、自動防追尾、濕滑路面自動駕駛……

同樣，汽車信息化的要素也是漸進添加的，包括車主身份自動識別、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、OBDWiFi播發(fā)系統(tǒng)、加裝毫米波雷達(dá)自動防追尾，通過在前方安裝毫米波雷達(dá)，感知障礙物，根據(jù)障礙物位置、相對速度等計算安全車距，判斷危險程度，先蜂鳴報警，后應(yīng)急制動。

通用汽車公司估計2020年自動駕駛系統(tǒng)將成為汽車標(biāo)配。許多公司把重點放在傳感器的感知處理芯片上，實現(xiàn)軟件固化，感知信息直接進入CAN總線，降低成本，有利量產(chǎn)。

發(fā)展有自主能力的智能移動機器人，不僅是代步工具，更是手機之外人的第二智能代理，像騎士麾下的駿馬，與人相伴相隨，雙駕雙控，友好交互，并能夠與手機和諧相處，提高人類移動生活品質(zhì)。

自動駕駛和人工駕駛不是簡單的非此即彼，要考慮自動駕駛過程中人如何自然干預(yù)，人工駕駛過程中自動監(jiān)視如何悄悄地工作，雙駕雙控雙保險。雙駕，互為熱備份，不是冷切換；雙控，時刻準(zhǔn)備著，實時彌補對方的不智。

在移動機器人的配置中，不存在完美無缺的傳感器解決方案，要讓更多更好的異構(gòu)傳感器時刻專注周邊，讓移動互聯(lián)網(wǎng)和位置服務(wù)（LBS）提供支撐，設(shè)立駕駛腦專門認(rèn)知，實現(xiàn)駕駛認(rèn)知和駕駛行為的形式化，自主完成低級、繁瑣、持久的駕駛活動。

五、移動智能機器人市場有多大？

預(yù)計到2015年，我國人口中 60歲以上老年人將達(dá)到2.16億，年均增長800多萬。14歲以下兒童2.2億，14-35歲青少年4.4億。殘疾人8500萬，其中中度和輕度殘疾人約6000萬。如果每個移動智能機器人1萬元，就是9萬億元的產(chǎn)值，相當(dāng)于4個省的GDP總和。如果是10萬億元，就是40個省的GDP總和。

智能機器人是集汽車、新能源、移動通信、全球定位導(dǎo)航、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、自動化、人工智能、認(rèn)知科學(xué)、乃至人文藝術(shù)等多個學(xué)科、多種技術(shù)于一身的人造精靈，是人聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的端設(shè)備，是人類社會走向智慧生活的重要伴侶。未來一段時間內(nèi)，工業(yè)機器人、醫(yī)療與康健機器人、服務(wù)機器人、太空機器人、國防機器人將被廣泛運用。

六、總 結(jié)

跨界碰撞和開放創(chuàng)新誕生的智能機器人產(chǎn)業(yè)，或許是我們抓住歷史機遇的一場盛宴。隨著機器人革命的到來，大量產(chǎn)業(yè)工人、文秘人員、醫(yī)生、服務(wù)員將升級轉(zhuǎn)型成為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人的創(chuàng)造者、管理者或者使用者。

（編輯：劉啟強 羅麗冰）