11月27日，王田苗教授在清華大學進行題為《人工智能與機器人前沿熱點方向》的講座。主要包括兩方面，一是工程技術(shù)研究，如何從經(jīng)濟的視角或者社會發(fā)展的視角，來看待技術(shù)研究方向的選擇，第二個是智能機器人三個前沿熱點問題。以下內(nèi)容是根據(jù)演講錄音、PPT補充整理。
從宏觀經(jīng)濟角度選擇技術(shù)研究方向
我有兩個體會，一個是，任何的技術(shù)，任何的人，任何的政策，任何的國家都應(yīng)該從一個時代的角度來看待它的走向和價值。
中國經(jīng)濟發(fā)展，有幾個比較大的周期，一是鄧小平放開政策，包產(chǎn)到戶，市場活躍起來；二是20世紀80年代后，中國家電迅速發(fā)展；然后在互聯(lián)網(wǎng)的第一期時，中國接著啟動房地產(chǎn)，房地產(chǎn)繁榮發(fā)展了10年，也就是在這個時期，中國正式進入WTO，中國的家電、機床、夾具等輕工業(yè)以全球的市場去布局。
現(xiàn)在來看，2015年又是低谷，與此同時，科技浪潮信息，以人工智能、機器人、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實為代表。我們每個人都期待中華民族又能抓住機遇。
未來十年，我們從技術(shù)角度怎么把握發(fā)展的方向，一定要從宏觀的角度來看。基本態(tài)勢主要有以下幾點：
1.美國主導的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和金融規(guī)則，歐盟日本堅守在智能制造制高點，印度后來者直追，中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)嚴重過剩，但高新技術(shù)、創(chuàng)業(yè)性產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，并且中國具有極其大的市場，具有很強的牽引力。
2.由于中國帶有一定政府投資導向，造成政府和國企負載過重。政府負債率可能再60%-80%之間（除國防，發(fā)達國家90%，新興國家55%），國企已高達125%（發(fā)達國家70%，新興國家50%），中國家庭38%（發(fā)達國家175%，新興國家35%）。意味著對企業(yè)的產(chǎn)品不好做，技術(shù)不好做。除了軍工，中國家庭負載最低，相對而言，醫(yī)療、教育、互聯(lián)網(wǎng)、手機、服務(wù)這些好做，大家愿意付這錢。
3.科技浪潮顛覆性技術(shù)交融發(fā)展。如人工智能、機器人、虛擬現(xiàn)實、新興傳感器與物聯(lián)網(wǎng)、智能與生物材料、新能源、生物醫(yī)學、自主無人系統(tǒng)等等。
在以上的前提下，我們不得不承認，又一個周期到來。無論在美國日本歐洲，還是中國，產(chǎn)業(yè)界、政府界和學術(shù)界對此都已經(jīng)形成共識。從工程技術(shù)的角度來理解，其中醫(yī)療大健康、智能制造、人工智能、機器人、體育和教育、共享經(jīng)濟，這幾個一直是熱點，也是未來5-10年重要的關(guān)注方向。
下圖是11月7日，Gartner發(fā)布的未來智能化、數(shù)字化、格網(wǎng)化趨勢，12個戰(zhàn)略方向。
Gartner做了非常詳細的分析，我認為就是產(chǎn)業(yè)，在他的報告里，對未來智能化的產(chǎn)業(yè)，舉了很多例子，比如從智能電視到智能家居、醫(yī)療的診斷和治療方案系統(tǒng)、無人駕駛、VR等。
這個時代到來，會顛覆，特征是什么，人們對此有爭論，有人說人工智能和機器人是不是偽命題，也就是說，只是說他來了，并不是真正帶來革命性的。最近，技術(shù)工程學家，經(jīng)濟學家認為，顛覆性社會的問題大概有兩個要素：一個是技術(shù)是過去沒有，對現(xiàn)有產(chǎn)品現(xiàn)有社會形態(tài)，現(xiàn)有的企業(yè)運作模式，產(chǎn)生顛覆性影響；第二個是這個技術(shù)很快從G （政府）TO B（企業(yè)） TO C（消費者）。目前來看，只有人工智能和機器人才有這樣的特征。
我覺得選擇一項關(guān)鍵技術(shù)或工程技術(shù)，以下六大領(lǐng)域需要高度關(guān)注，我們說是接地氣，比如說智能制造，一定要和汽車、智能終端、農(nóng)副產(chǎn)品、物流、國防、航空航天向結(jié)合；還有就是醫(yī)療健康、臨床分析、智能醫(yī)療咨詢、醫(yī)療機器人、老人護理、生物醫(yī)藥；還有服務(wù)機器人，社交、聊天、陪護，安全監(jiān)控；教育服務(wù)，如智能輔導系統(tǒng)、在線學習；娛樂游戲、互動體育；金融服務(wù)、共享經(jīng)濟。
有關(guān)智能機器人的前沿熱點
第一個是智能材料和仿生結(jié)構(gòu)。仿生與生物模型計算，微生物組織結(jié)構(gòu)，智能結(jié)構(gòu)材料的剛?cè)狁畋倔w，軟體機器人，智能SMA與IPMC，人工肌肉與驅(qū)動，3D仿生與生物設(shè)計制造技術(shù)，結(jié)構(gòu)、感知、驅(qū)動一體化功能部件，靈巧操作，生機電信息處理與識別。
近兩三年，一系列科學雜志，對機器人智能材料尤其關(guān)注。人們覺得在自然界里，人的運動和感知是一體的，探索有沒有類似的人工肌肉、電結(jié)構(gòu)、鋼耦等新材料，進而促進軟體機器人研究。
過去機器人康復往往靠電機，現(xiàn)在是靠智能材料，通過加電以后，這種方式突破，可能在醫(yī)療上，增強性質(zhì)方面發(fā)揮很大作用。
軟體機器人主要由軟材料構(gòu)成，與生物軟組織剛度近似，具備低成本，可以安全、高效地與人類和自然生物交互。因此在易碎、柔軟形狀不規(guī)則的海珍品快速、低成本、無損捕撈作業(yè)中具有廣闊的市場前景。軟體手將在后工業(yè)時代的藥品、生鮮、餃子、冰激凌、茶葉、方便面等發(fā)面實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。最大的好處是，它的結(jié)構(gòu)可以用3D打印設(shè)計，通過氣動或液壓都可以控制。
第二個是人工智能。人工神經(jīng)元多層網(wǎng)絡(luò)深度學習，抗干擾感知識別，聽覺視覺語義理解與認知推理，自然語言理解，情感識別與聊天，大數(shù)據(jù)計算與碎片性知識提煉，人工智能芯片等。
針對ImageNet ILSVRC 1000種物體的識別，Deep CNN已經(jīng)超過了人類的識別能力。人的錯誤率是5%多，而機器達到了3%多。還有針對交通信號燈和指路牌的識別。人的識別率98.84%，機器人識別率的是99.81%。無人車走到路上已經(jīng)不是技術(shù)問題，而是交通法規(guī)問題。從理論上證實，無人駕駛汽車從傷亡上，遠遠小于人為的。
現(xiàn)在的問題，人們覺得人能舉一反三，機器舉三反一，目前來看，機器人能識別這么多東西，有人認為其實沒有識別，只是分類，只是記憶。抗干擾性視覺語音、認知，以及智能語音理解、大數(shù)據(jù)、語音依然是挑戰(zhàn)，看誰來突破，突破后就是強人工智能。所謂弱人工智能是在單項上比較強，強人工智能是能夠跨不同領(lǐng)域。
現(xiàn)在核心其實是利用深度Deep CNN，加大數(shù)據(jù)，加芯片，加云計算，實現(xiàn)了一種直覺性的感知智能。認知智能和創(chuàng)造性的智能，還遠遠不夠，這些很多科學家在做。如果達到了，對社會和人類的倫理問題也會出現(xiàn)。
第三個是多機協(xié)同和人機共融。人機交互，行為理解，協(xié)同作業(yè)，多機物聯(lián)網(wǎng)，安全技術(shù)等。新結(jié)構(gòu)與新材料、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)與人機融合，帶給智能機器人變革。人機協(xié)作機器人成本偏高是個問題，主要還是在裝配電子食品藥品得到應(yīng)用。人機共融方面，抗震救災(zāi)發(fā)揮重要作用，還有助老助殘。
有關(guān)中國智能制造和機器人的幾個想法
1.全球市場上，機器人以12%的速度增長。中國自主品牌機器人，增長率是33%，非常高，這個數(shù)據(jù)反映出中國企業(yè)在爬坡，超出了中國本身所需要的量。可以預(yù)見，要不了多久，中國半壁江山都將會是中國自主品牌。現(xiàn)在的難點基本在在焊接——點焊和弧焊，88%還是四大家族，但是上下料，碼垛，還有AGV，國產(chǎn)機器人已經(jīng)占據(jù)半壁江山。中國市場很大，中國人很勤奮，中國的企業(yè)家很有韌勁，所以在這方面，我認為再過5-10年，中國機器人，半壁江山將歸中國。
2.機器人我認為是長期剛性需求，即使金融周期和周期有一個過程，機器人也是長期的剛性需求，主要是惡劣環(huán)境下，機器人是不可替代的，再加上勞動力成本高，加上老齡化社會，再加上法律。
3.中國智能制造還要走中國的道路，不能完全模仿西方的，特別是無人化工廠，因為這取決于兩個要素，一個是長期穩(wěn)定的訂單是否能保證，第二是管理文化是否到位，才能有利。否則無人化工廠有可能變成一個擺設(shè)。
4.工業(yè)機器人、服務(wù)機器人和特種機器人，這三種率先量大面廣的應(yīng)用。工業(yè)方面，靈巧作業(yè)，多臂多手，體感示教將在3C食品、物流國防方面批量應(yīng)用，服務(wù)方面主要是聊天和陪護，銀行接待餐廳超市，很快出現(xiàn)出現(xiàn)的結(jié)果主要是和成本有關(guān)系。特種目前來看，無人機無人車還有醫(yī)療，這些方面非常明顯，我這里講的是他有一定量的推廣。不排除還有試駕、空間，還有礦山井下，量比較大的。
5.沒有核心技術(shù)，可能站不住，被浪沖掉，真正站得住的，其實是具備服務(wù)機器人和人工智能核心技術(shù)的才在風口站得住。
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