阿尔法狗3：0李世石！在机器人研发上，我国却还在做三十年前的来料加工

ppw_h · 发表于 2017-9-6 21:44:45

阿尔法狗3：0压制李世乭，关于人工智能和人类的博弈前所未有的火热起来。除了极客们和玻璃心，蠢蠢欲动的还有各路“游资赌神”。

不过早在世纪大战之前，政策也好、资本也好，已经疯狂多时。FT中文网在第一场对决早上用了“互联网终结，人机智能崛起”这样表露野心的标题急切渴望为时代正名：
巨头们不落窠臼，他们似乎正在抛弃互联网：2015年和2016年，整个Google都在推动一件事——改名Alphabet，希望彻底脱掉互联网公司的标签，在原来的搜索引擎、YouTube和Android之外，将Calico（生命工程相关）、Google Ventures（创新投资部门）、GoogleX（研发自动驾驶汽车、智能隐形眼镜和提供互联网服务的热气球等）都归到Alphabet旗下。Google似乎已经意识到“互联网”时代正在终结。
一个时代是否终结，有待以后的历史学家证明，就我所看到的所有助推颠覆的力量而言，似乎都饶有特色的跑偏了方向。首先的首先，我们需要对机器人有一个清晰的定义。
国际标准化组织（ISO）对机器人的定义为“机器人是一种白动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手……”。显然这个定义过于老旧，在美国2013年3月发布的机器人发展路线图中，机器人被定义为：具有一定智能的可移动、可作业的设备与装备。

这个定义恰好精细的概括了时代变革的两个方向：软件的拟人智能化和不同环境下的可移动作业。人工智能的文章随着Aplha Go成为新一代萌宠汗牛充栋，相信虎嗅的首页已经被蒙特卡罗算法和深度学习刷屏。这里我想重点探讨一下第二个方向及其产业化。
本次人机大战中小被打脸的李开复大师虽然一开始就预测错了，不过他在知乎文章的最后总结到：
在可以凭逻辑分析推算的问题上，机器即将远远把人类抛在后面。
在感知方面，人类也将会被机器超越。今天的语音识别，人脸识别，未来的自动驾驶，都是例子。
机器人是否会人性化？这还是未知的。毕竟，在情感、喜怒哀乐、七情六欲、人文艺术、美和爱、价值观等方面，机器离人还差的很远，甚至连基础都没有。
在该领域能主动打导师李脸的人物目前应该还是微乎其微，机器人的发展目标遵循这样一个渐进的层次才是正确的姿态：
第一层次：编程执行型
以工业机器人、无人机、家庭服务为主构成了机器人方阵的初级形态。事实上，1954年，第一台可编程机器人（机械手）和1959年第一台工业机器人的问世，已经标志着真正意义上机器人的诞生。上世纪八十年代，这种类似吊车手臂的机器人就已进入中国市场。
之所以把工业机器人列在第一层次，实在是这种机器人始祖受到制约太大，其一，几乎清一色的坐标运动形式，自身不产生位移；其二，作业对象相对单一，又以喷涂、焊接、搬运、上下料等工种居多，工序的变动都会需要重新编程、调试。消费级市场最常见的、商业化程度最高的就是各种清洁类型机器人，因为使用驱动轮贴地位移，所以完全不需要考虑平衡；仅在数十平米的房间内运动，障碍几乎都是静止的墙壁和家具，只需要几个传感器就可以确保顺利运行。
第二层次：小变量应对机器人
以特种行业作业、无人驾驶汽车等为代表。当机器人进入自然环境、人类日常生活环境，各种时空间的变动都是一个变量因子，为了应对不同的环境，机器人需要更多的传感器进行感知，然后传递给CPU计算反应，当多变量同时产生还必须计算协同的、最优反应并传递给动作结构并作出反应。
第三层次：全变量应对机器人
以仿人机器人作为代表。仿人机器人之父，早稻田大学教授加藤一郎甚至认为，有脑、手、脚的个体才有资格称得上机器人。单纯在外形上向人类逼近并没有多少技术上的想象空间，恐怖的地方在于，人类进化的上千万年历史被浓缩成数十年，然后由人类自己灌输进机器，且在外在形态动作协调与内在学习和成长上取得平衡。

推不倒的仿人机器人Atlas，来自于谷歌旗下波士顿动力

奔跑吧小猎豹Cheetah，来自于MIT。更多炫酷的机器人动图可以参见这里。
如果说机器人研发按照上述三个层次投入资源的话，应该是一个典型的正三角形状，第二和第三层次需要大量的科研、政策、金钱投入。而据业内人士欧秉承预测，国内95%的企业都集中在系统集成这个环节上（类似于进口发动机、底盘等然后组装成汽车）。于是我们就能看到这样的现状：
一、在技术含量低的领域跟风极其严重
即使在技术含量较低的工业机器人领域，我国在技术的表现上仍称不上好看。资深专家曲道奎在2015世界机器人大会上表示，国产（工业）机器人的复杂程度相对较低，在多关节机器人的生产中，国外公司占了90%；在体现机器人作业水平的焊接领域，国外机器人占了84%；真正机器人的高端应用主要集中在汽车行业，在这个领域，国外公司占了90%。
我们再看另一个例子，下图为50kg工业机器人成本构成草图：

数据来源：李泽湘.中国工业机器人产业体系建设及发展策略思考北京:中国机械工业联介会，2013
其中减速机、伺服电动机、控制器等超过70%的关键零部件基本以进口（日本）为主。就是在这样的技术基础下，汹涌的资本浪潮在各级政策规划簇拥下齐刷刷奔腾向这个产业：
全国各地纷纷布局机器人产业，河南洛阳、郑州、太原、江苏常州、南京、张家港、昆山、徐州、辽宁沈阳、沈抚新城、重庆、天津、上海、湖北武汉、襄阳、安徽芜湖、河北唐山、山东青岛、潍坊、哈尔滨、湖南郴州、长沙、浏阳、广东广州、深圳、东莞、佛山、中山、惠州、广西柳州、浙江杭州、丽水、四川成都、江西九江、山西晋城、陕西西安等36个城市将机器人产业作为当地重点发展对象，政府规划年产值之和约7200亿元。
按照Ofweek的预测，到2017年全球工业机器人市场容量2700亿，服务机器人约500亿，两者之和3200亿元。
这个概念是包含上下游产业合计的，配套产业预计值按机器人本体市场值2倍计算，也就是说，预计2017年机器人全球实际市场需求仅在1000亿上下！
路透社这样评论：这与光伏等其他新兴产业发展道路相似，中国政府实施的政策和补贴，引发一波低利润、低成本企业竞相投资，但这些企业并无自有技术，只是靠价格进行竞争。
家庭服务类型的机器人市场稍微好一点。光大金控戴益聪认为，国内主要是私募在投资（服务）机器人。“相比工业机器人，国内金融机构更多关注的是服务机器人，但投的钱也很少，普遍一家几千万，目前还没看到有较大额度的投资，绝大多数的机器人公司缺乏成熟的商业模式，不足以支撑很高的估值，所以很难拿到融资。”
资本的相对谨慎不代表山寨文化不会吹响号角，尤其是当技术门槛不高的行业披上智能机器人的外衣，无论是面对资本还是面对消费者都有无数个漂亮的故事可以讲述。打开淘宝搜索“机器人扫地机”，宝贝数目达到3.17万件，价格从699到上万元不等。消费级市场已经被门槛最低的服务机器人杀成一片血海，翻滚起浓浓的泡沫。
二、技术含量较高的领域，存在小范围的探索
无人驾驶汽车之所以成为巨头研发的重点，是因为路面状况的复杂程度已经足够测试传感设备的能力，并且汽车底盘作为运动承载，不需要分散太多精力在保持平衡和路面外变量感知上。不过，无人驾驶的技术障碍已经能拦住绝大多数市场跟风者了，除了谷歌、特斯拉，我们很高兴百度一直在进行这方面的尝试。不过去年12月成功路试的百度无人驾驶汽车，车体由宝马提供，测试路程也主要以高速公路为主，与谷歌48万公里和六年的研发调试经验相比，还有不小的差距。
阿里巴巴走了另一条路子，与富士康共同向软银旗下的软银机器人控股公司(SBRH)注资145亿日元(约合1.18亿美元)，占有20%股份。其推出的首台情感交流机器人Pepper尽管售价上万元人民币，仍然一分钟内销售一空。
不过这台机器人即不在中国销售，也没有研发中心，阿里在技术上给予了多大支持暂时不得而知。根据3月11日的新闻， Pepper将与IBM的学习型计算机“沃森(Watson)”以及微软进行合作，吸收人工智能(AI)和语言处理等海外的最新技术。看来，这台情感机器人在人机交互方面还有很大的提升空间。
三、顶级研发领域，基本未涉足
很可惜，中国厂商在机器人的顶级研发领域，几乎失语。
去年五月，被誉为机器人届的奥林匹克机器人挑战赛DARPA Robotics Challenge（简称DRC）决赛在美国举行，前后历经三年时间，有资格参加DRC决赛的总共25支队伍，美国以外的参赛队伍包括2支德国队、1支意大利队、3支韩国队、5支日本队和2支中国队。2支中国队中有一支来自香港大学，另外一支来自中科院。很遗憾，出于未知原因，这支队伍退出了比赛。
科学技术部副部长曹健林曾表示，中国做机器人的企业除了沈阳自动化所等专业化研究所走出来的一些中型企业以外，基本没有大企业，绝大部分都是大众创业、万众创新发展起来的小企业，他们的领域性、针对性很强。
常年位居各大机器人排行榜首的Atlas，出自于2013年被谷歌收购的波士顿动力公司，该公司最早诞生于麻省理工学院，是美国军方长期合作伙伴。
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