新一代信息技術(shù)引領(lǐng)“機器崛起”

    從以蒸汽機為標(biāo)志的第一次工業(yè)以來，人類創(chuàng)造了多種多樣的機器，突破了體力的極限，生產(chǎn)力突飛猛進。隨著計算機、自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機器不僅能替代體力勞動，還能分替代和輔助腦力勞動，但這些機器一般不具備人類的認(rèn)知和思維能力，沒有“智能”，只是被動執(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，越來越多的機器、設(shè)備、終端顯示了智慧生物的某些特征，開始向智能機器邁進。
    智能機器時代的曙光
    廣義的智能機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，實現(xiàn)自感知、自學(xué)、自決策的機器。智能機器既包括生產(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，也包括智能機器人。狹義的智能機器一般指智能機器人。
    相對智能硬件來說，智能機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轉(zhuǎn)的主要載體，也是實現(xiàn)智能制造的核心。智能硬件多由消費電子產(chǎn)品衍生而來，如智能手機、可穿戴設(shè)備，也泛指組成智能機器的更小硬件單元如智能傳感器，是“載體”的載體。
    機器智能化則是機器從體力自動化向認(rèn)知交流、思維決策和學(xué)自動化發(fā)展的歷史進程與必然結(jié)果，預(yù)示著機器的真正崛起。
    ICT技術(shù)打破人機界限
    上世紀(jì)70、80年代，機器智能化賴以實現(xiàn)的主要技術(shù)人工智能取得了一些顯著成果，但計算能力限嚴(yán)重制約了其發(fā)展。90年代以來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法快速發(fā)展，1997年“深藍”計算機戰(zhàn)勝當(dāng)時的國際象棋冠軍讓人對機器智能化浮想聯(lián)翩。不過，近半個世紀(jì)以來，人工智能技術(shù)研究經(jīng)歷了幾次起落，較少出現(xiàn)突破性進展，人與機器之間的界限仍然非常明顯。
    21世紀(jì)以來，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，尤其是近十年來，隨著越來越多具備計算、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。從第一代蘋果智能手機到自動駕駛汽車，從掃地機器人到可儲存和釋放能量輔助騎行、共享交通信息和監(jiān)測空氣質(zhì)量的自行車輪，從能識別各種家電類型和不同時段用電量的智能電表到具有一定學(xué)能力、可自診斷的智能機床……智能機器時代漸行漸近。
    ――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)雜運算和快速處理的算法與建模得以實現(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)、語音識別等機器學(xué)是人工智能的重要分支。為支撐機器從淺層學(xué)到深度學(xué)，需要更復(fù)雜更強大的模型深刻揭示海量數(shù)據(jù)的復(fù)雜信息。機器學(xué)技術(shù)借助大數(shù)據(jù)支撐的新算法和新模型，對來自互聯(lián)網(wǎng)、移動終端、生產(chǎn)設(shè)備的海量數(shù)據(jù)等進行推算和優(yōu)化，不斷提高機器的認(rèn)知能力和深度學(xué)水平，并對未知事件做更精準(zhǔn)的預(yù)測。例如，自上世紀(jì)80年代末開始應(yīng)用研究以來，圖像識別技術(shù)雖然在手寫數(shù)字等小規(guī)模應(yīng)用方面取得過一些成果，但受限于運算能力和經(jīng)驗數(shù)據(jù)的不足，在大規(guī)模圖像識別方面進展甚微。新一代信息技術(shù)發(fā)展使得上述瓶頸逐步突破，圖像識別、人臉識別技術(shù)獲得重大進展，2012年百度已推出相應(yīng)的桌面和移動搜索產(chǎn)品。
    目前機器學(xué)技術(shù)已廣泛運用于礦藏資源定位、生產(chǎn)設(shè)備故障診斷等領(lǐng)域。如在工業(yè)控制領(lǐng)域，機器學(xué)可改善工藝操作流程，使人與機器、機器與機器交互更加頻繁，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)級增長，為人工智能技術(shù)帶來重大契機。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_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)融合加速機器智能化進程
    智能機器是新一代信息技術(shù)、人工智能、自動化及機器人等技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物。新一代信息技術(shù)與自動化技術(shù)融合創(chuàng)新加速，進一步擴展了“自動化”的內(nèi)涵：即從代替體力勞動到輔助腦力勞動，到人、機及整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制和優(yōu)化。而基于新一代信息技術(shù)與機器人技術(shù)的融合，一些機器人已具有相當(dāng)程度的思維和學(xué)能力。如日本研發(fā)的類人機器人ASIMO除了能夠行走和模仿人類動作外，還具備了基本的記憶、識別及自主完成簡單任務(wù)的能力，能夠根據(jù)他人的位置對行動路線進行預(yù)估，甚至進行手語表達。2014年6月，一個計算機聊天程序首次通過“圖靈測試”，即通過回答一系列隨機問題令三分之一的考官認(rèn)為它是一個“13歲男孩”，根據(jù)該測試的標(biāo)準(zhǔn)，計算機開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)示著人與機器的界限開始趨向模糊，機器正在跨越人機界限，向智慧的人類接近。
    ――智能機器、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)平臺打造智能機器云
    一臺未聯(lián)網(wǎng)的機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行，根據(jù)環(huán)境變化自主解決問題的能力較弱。這種智能機器具有一定的認(rèn)知能力，但無法做到廣泛交互、深度學(xué)和智能決策，正如人類個體一樣，沒有相互交流、不掌握大量外知識和信息，其力量仍然是渺小的。
    詹姆斯?庫夫納2010年提出了“云機器人”的理念。目前中、美、歐相關(guān)研究機構(gòu)都在致力于該領(lǐng)域研究并取得了顯著進展，機器人之間通過連接云平臺實現(xiàn)了知識共享和遠(yuǎn)程合作。
    智能機器云將該理念擴展到了所有機器，即智能機器通過互聯(lián)網(wǎng)接入云平臺，形成“云+管+端”的機群系統(tǒng)，一方面，可定期更新操作系統(tǒng)進行系統(tǒng)升級，隨時下載App實現(xiàn)功能擴展（即軟件定義的機器），減少對嵌入程序或輸入指令的依賴；另一方面可實時上傳數(shù)據(jù)至云平臺，形成海量知識庫。智能機器可隨時與其他機器交流或在云端尋求解決問題的方法，智能機器的知識、經(jīng)驗將極大豐富。
    智能機器云跨設(shè)備、跨地域的分布式系統(tǒng)形成了機器和云之間的信息閉環(huán)，為機器智能化開辟了新空間，不再專注于讓機器本身更智能，而是將其智慧集中于云中，可實現(xiàn)機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《新勞動分工》中指出，模式識別和復(fù)雜溝通是人類相對于數(shù)字化勞動力更有優(yōu)勢的領(lǐng)域。在信息技術(shù)指數(shù)級增長的今天，機器智能化帶來的巨變隨時可能發(fā)生，人類的相對優(yōu)勢正在弱化，機器的崛起不再遙遠(yuǎn)。
    抓住智能機器云的發(fā)展機遇
    我國作為制造業(yè)第國和互聯(lián)網(wǎng)第二強國，工業(yè)體系完備，內(nèi)需市場巨大，制造裝備產(chǎn)業(yè)增長迅猛，互聯(lián)網(wǎng)加快從消費向生產(chǎn)領(lǐng)域滲透，同時具備ICT尖端領(lǐng)域研發(fā)和制造能力。為充分發(fā)揮我國比較優(yōu)勢，推動新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，我國已將智能制造作為重點，加快推進產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理及服務(wù)等領(lǐng)域的智能化；同時，除智能手機外，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，智能機器在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域均有著廣闊市場，面臨良好發(fā)展機遇。
    智能機器作為智能生產(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)，提升智能機器軟硬件支撐能力；發(fā)揮本土生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)勢，依托龐大的國內(nèi)市場，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，加快智能機器的應(yīng)用普及；以云計算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用帶動智能機器云發(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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