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迎接人機(jī)共融時(shí)代
發(fā)布時(shí)間:2021.09.13        閱讀次數(shù):

當(dāng)今時(shí)代,機(jī)器人已經(jīng)在很多領(lǐng)域普及應(yīng)用。2021世界機(jī)器人大會(huì)的展廳里,展示了多種機(jī)器人在工業(yè)、教育、康養(yǎng)等方面的應(yīng)用場(chǎng)景。那么,未來(lái)機(jī)器人有哪些新前景?如何才能讓機(jī)器人更智能?機(jī)器人與人類如何開(kāi)展更高效的溝通交流?

在9月12日舉行的2021世界機(jī)器人大會(huì)“未來(lái)峰會(huì)”新前景主論壇上,國(guó)內(nèi)外專家就上述問(wèn)題展開(kāi)熱烈的交流探討。與會(huì)專家表示,隨著未來(lái)機(jī)器智能的快速發(fā)展,“人機(jī)共融”成為重要趨勢(shì),人類將迎來(lái)人機(jī)共融的未來(lái)時(shí)代。

人工智能與腦科學(xué)相互促進(jìn)

近年來(lái),我國(guó)積極部署重大科研項(xiàng)目,就“腦科學(xué)與類腦智能”組織科研力量開(kāi)展深入攻關(guān)。在有關(guān)項(xiàng)目支持下,中國(guó)科學(xué)院院士蒲慕明正在開(kāi)展基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)方面的研究探索。

“在基礎(chǔ)研究方面,我們要研究腦認(rèn)知功能與神經(jīng)基礎(chǔ),以期對(duì)腦科學(xué)與類腦智能兩個(gè)方向的應(yīng)用研究作出貢獻(xiàn)?!逼涯矫髟诋?dāng)天的峰會(huì)報(bào)告中說(shuō)。

人工智能的研究成果正在有力支撐腦科學(xué)研究。蒲慕明介紹,到現(xiàn)在為止,絕大多數(shù)腦疾病機(jī)理人類并不清楚,但血液和腦積液分子、腦影像數(shù)據(jù)、腦功能檢測(cè)指標(biāo)等技術(shù)進(jìn)步,為腦功能和腦疾病研究提供了重要幫助。

近年來(lái),腦機(jī)智能技術(shù)是研究熱點(diǎn)之一。在大腦與機(jī)器融合方面,研究人員開(kāi)展了腦機(jī)接口和腦機(jī)融合的各種方法、模型研究,如運(yùn)用光、電、磁、超聲等,期待這些腦機(jī)接口可以運(yùn)用于調(diào)控大腦的活動(dòng)。

腦科學(xué)的發(fā)展,也在促進(jìn)這些腦機(jī)智能技術(shù)的進(jìn)步。蒲慕明表示,在腦神經(jīng)突刺及導(dǎo)電等方面的研究,將為腦機(jī)接口提供重要的依據(jù)。

“在未來(lái),雙向的腦機(jī)接口,一是接入,一是調(diào)控。這種閉環(huán)式、反饋式的腦機(jī)接口調(diào)控技術(shù),是腦機(jī)智能領(lǐng)域的重要前景?!逼涯矫髡f(shuō)。

此外,腦機(jī)智能技術(shù)還依賴大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展。蒲慕明表示:“人類是怎樣處理大數(shù)據(jù)、有效處理外界信息的?是否可以從中獲得信息處理的新機(jī)制、新算法、新理論?這些都是這個(gè)領(lǐng)域需要關(guān)注的內(nèi)容?!?/p>

“人機(jī)共融一定程度上就是腦和機(jī)的共融,腦機(jī)接口是實(shí)現(xiàn)人機(jī)共融的方式?!眹?guó)防科技大學(xué)教授周宗潭在峰會(huì)上說(shuō)。

周宗潭表示,現(xiàn)在人們已經(jīng)跨入“非切入的腦機(jī)接口時(shí)代”,腦機(jī)之間響應(yīng)時(shí)間已經(jīng)極大縮短,這對(duì)腦機(jī)接口來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的突破。

“隨著人機(jī)共融時(shí)代的到來(lái),希望無(wú)損腦機(jī)接口能讓殘障人士、普通人可以所想即所得?!敝茏谔侗硎荆藱C(jī)共融正在逐步進(jìn)入稍微高級(jí)的階段。

為人機(jī)交互提供通路

今年7月4日和8月20日,我國(guó)在軌的3名航天員完美完成了兩次出艙任務(wù)。而這很大程度上依靠我國(guó)空間站機(jī)械臂的支持。在中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院研究員胡成威看來(lái),空間站是人機(jī)共存、人機(jī)交互、人機(jī)協(xié)同、人機(jī)共融的一個(gè)典型代表。

在西安電子科技大學(xué)副校長(zhǎng)石光明看來(lái),“多智能體之間的相互協(xié)同操作是非常重要的,包括機(jī)和機(jī)之間、人和人之間、人與機(jī)之間的操作。”

人類已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代,這個(gè)時(shí)代最多的就是智能機(jī)器人的協(xié)同操作。這與傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化最大的不同是,我們面臨著大量個(gè)性化的生產(chǎn)模式,要求機(jī)器人具有很好的智能性。

“工業(yè)制造中的這些新特點(diǎn),要求機(jī)器人從過(guò)去的自動(dòng)化生產(chǎn)變成能夠適應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境的變化,比如產(chǎn)能、品種、電力波動(dòng)、原材料的變化等?!?石光明認(rèn)為,適應(yīng)這個(gè)變化過(guò)程,各個(gè)機(jī)器人之間要相互協(xié)調(diào)。

石光明介紹,協(xié)同操作最離不開(kāi)的是信息交流。隨著5G技術(shù)的發(fā)展,人機(jī)之間、機(jī)器之間的信息交流極大縮短。5G的大容量、廣連接、低延遲特點(diǎn),極大解決了信息傳遞的延時(shí)問(wèn)題。

但5G傳輸并不涉及傳遞信息的內(nèi)容。石光明表示,要加強(qiáng)語(yǔ)義通訊的發(fā)展。“傳統(tǒng)通訊是從信號(hào)到信號(hào)的傳遞,語(yǔ)義通訊是內(nèi)容上的傳遞,先理解再傳遞?!?/p>

而隨著人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)航天活動(dòng)也會(huì)變得更加智能。在胡成威看來(lái),空間領(lǐng)域人機(jī)應(yīng)該從人和機(jī)兩方面發(fā)展,例如航天服會(huì)變得更加智能,單臂機(jī)械臂也會(huì)往“仿人形”方向發(fā)展。

“人機(jī)共存、共生或者共融,是隨著人工智能的發(fā)展而發(fā)展的,在人機(jī)交互過(guò)程中,人可能會(huì)成為雙方之間的瓶頸。”北京理工大學(xué)教授王涌天表示,積極發(fā)展增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù),可能是今后終極的人機(jī)交互界面或者人機(jī)交互手段。

加強(qiáng)學(xué)科交叉

隨著機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富,學(xué)科交叉成為重要的趨勢(shì)和手段。

蘇州大學(xué)機(jī)電學(xué)院院長(zhǎng)孫立寧指出,機(jī)器人技術(shù)發(fā)展要從工科內(nèi)部結(jié)合,更重要的是與生命科學(xué)、納米科學(xué)、材料科學(xué)相結(jié)合,進(jìn)而與當(dāng)前的人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合,使得機(jī)器人不斷向高性能、智能化方向發(fā)展。

“比如跟生命科學(xué)結(jié)合,可以產(chǎn)生仿生機(jī)器人,應(yīng)用于生命科學(xué),又產(chǎn)生了醫(yī)療機(jī)器人;跟納米技術(shù)結(jié)合,產(chǎn)生了微納米機(jī)器人。”孫立寧舉例介紹。

再如,未來(lái)隨著老齡化社會(huì)到來(lái),機(jī)器人在假肢、老年陪護(hù)和家居等方面都有很好的應(yīng)用前景,人工心臟、人工視網(wǎng)膜、人工耳蝸以及進(jìn)入血管和細(xì)胞里面的機(jī)器人,都會(huì)對(duì)人們產(chǎn)生重要影響。

“認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,也在促進(jìn)學(xué)科交叉?!睂O立寧表示,在腦機(jī)接口方面,目前采用的腦紅外、腦電、機(jī)電等外部信號(hào)通過(guò)特征提取、識(shí)別和相關(guān)分析,可以控制機(jī)械手和機(jī)械腿。這是典型的認(rèn)知科學(xué)、生命科學(xué)和機(jī)器人的結(jié)合。

清華大學(xué)教授史元春表示,學(xué)科交叉創(chuàng)新需要很堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)支撐,未來(lái)人機(jī)共生的研究空間、發(fā)展空間非常大。