許多行業(yè)丟掉機器人也就丟掉了產(chǎn)業(yè)。智能機器人是一場百年來最重要的技術革命，也是任何國家與民族都輸不起的戰(zhàn)爭。
去年有一部大片叫《機器紀元》，講的是2044年人類與機器人在矛盾中努力共存的故事。片中的機器人已經(jīng)具有高度智能，不僅可以按程序執(zhí)行任務，而且具備了感知環(huán)境變化而學習新事物的本領。假如有一天，你身邊都是這樣的機器人，你會感到更安全還是更害怕？
好了，回到現(xiàn)實吧。我們近日請劉芳德博士就人工智能與機器人的話題暢談了一下，聊完還真是腦洞大開??！劉博士預言：機器人大規(guī)模替代人工將在3-5年內(nèi)發(fā)生，而且它們將越來越智能化。至于機器人未來能否像電影中那樣能學習人類的感情？劉博士回答得也很坦率：現(xiàn)在還沒人知道。
機器人的人工替代率有望高達60%
問：很多人認為機器人只存在于科幻作品中。您如何看待機器人這種新生事物？
問：究竟什么是機器人，智能機器人跟傳統(tǒng)機器人的區(qū)別是什么。
劉芳德：在技術上講，機器人是物理-信息處理系統(tǒng)。有三部分：傳感器（將物理世界轉(zhuǎn)化成信息）；控制器(信息處理系統(tǒng))；執(zhí)行器(負責跟物理世界交互)。
許多我們叫機器人的系統(tǒng)，其實都不是機器人，比如遠程手術機器人并沒有控制器。而許多我們不稱為機器人的系統(tǒng)，如放療設備，實際上是機器人。傳統(tǒng)的機器人技術關注的是執(zhí)行器，通常是以機電系統(tǒng)開發(fā)為重心，代表性產(chǎn)品是工業(yè)焊接機器人。智能機器人的特點是具備環(huán)境感知能力，具有一定自主性，可以隨機應變地解決問題，重心是傳感器與控制器，代表性技術是無人駕駛。
問: 如何比較智能機器人與傳統(tǒng)工業(yè)機器人的經(jīng)濟影響力？
劉芳德：智能機器人技術比傳統(tǒng)機器人對經(jīng)濟影響力大得多。發(fā)展機器人替代人并不是新想法。在這過程中，機器人的發(fā)展對社會經(jīng)濟的貢獻有限，工業(yè)機器人沒有隨機應變能力，只能做一些簡單重復的事，對人工的替代率只有5％。因為絕大多數(shù)的工作，即使簡單也需要一定適應性。智能機器人由于具備一定的自主解決問題的能力，對人工替代率會高達60%，對經(jīng)濟貢獻是傳統(tǒng)工業(yè)機器人的十幾倍。
問：智能機器人對各個行業(yè)的影響力如何？
劉芳德：智能機器人正在引領新一代的工業(yè)革命。主要受其影響的行業(yè)是農(nóng)業(yè)、物流、制造、能源、醫(yī)療以及國防。在這些行業(yè)中，智能機器人技術將產(chǎn)生革命性的效果。背景是人類社會發(fā)展到現(xiàn)階段，許多行業(yè)中的主要成本不是資源成本，而是時間成本。
以農(nóng)業(yè)為例，智能機器人可把農(nóng)作物產(chǎn)量提高20%。如果我雇一位農(nóng)業(yè)技術專家，只培育一顆苗，選一個最合適的位置播種，根據(jù)天氣情況適量澆水，有蟲子就抓。按這種精細農(nóng)業(yè)的種法，產(chǎn)量會是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)的幾倍，但是在經(jīng)濟上這是不劃算的。如果有一部機器人做澆水、抓蟲等工作，精細農(nóng)業(yè)就合理了。
在醫(yī)療行業(yè)方面。美國一位心血管醫(yī)生一年的薪水是50萬美元，一個心血管介入手術的時間是4到6小時，一周只能做3次。每次手術要7到10個人。這樣一次手術人工費用約為10萬人民幣。如果用機器人來做，只要5分鐘，手術費就可以降到幾千元人民幣。
在物流與能源方面，機器人系統(tǒng)的優(yōu)勢是反應速度快。機器系統(tǒng)之間的交流效率是人與人交流的幾萬倍。比如在電網(wǎng)中，新能源如風電與太陽能都是依靠不可控的自然力，所以當風停止時就要開火電來彌補，這就是電網(wǎng)中的調(diào)度問題。目前電網(wǎng)中的電通常都只有設計容量的一半左右，而且發(fā)出的電如果沒有人用就浪費掉了。如果由人工來調(diào)度，至少要五分種，但是機器人來調(diào)度，反應速度是毫秒級的。
更恐怖的是調(diào)度機器人聯(lián)入各家的電表和用戶的日程表，可以預測電力消費并調(diào)整用戶用電時間，有潛力將電能價格降低一半。英國有一家叫Ocado的生鮮電商公司，一般的超市供貨周期是一周，Ocado的周期是40分種，主要的時間都花在人工打包和送貨。目前Ocado在開發(fā)能打包和自動送貨的機器人，布署后周期可能會降到20分種內(nèi)。
在軍事上，美國海軍己經(jīng)停止開發(fā)載人戰(zhàn)斗機，因為無人機的性能己經(jīng)遠遠超過最尖端的載人機。例如，獵殺拉登的任務非常依賴無人機進行軍事打擊。無人機成本低，性能好，傷亡更小，政治成本更低，己經(jīng)改變了現(xiàn)代戰(zhàn)爭的模式。
問:機器人可以改變經(jīng)濟格局嗎？
劉芳德：在未來，一臺機器人會重新定義一個行業(yè)。傳統(tǒng)經(jīng)濟中的規(guī)模優(yōu)勢在機器人技術面前蕩然無存。富士康有幾百萬員工，如果機器人可以完成同樣的工作，可以擴展幾倍的富士康規(guī)模。目前，5%的替代率不代表工業(yè)機器人只能做各項工作中的5%，只是因為工業(yè)機器人只是零星布署在幾個工序上，系統(tǒng)優(yōu)勢還沒有顯示出來。當機器人人工替代率達到60%的時候，產(chǎn)品的成本降到原來的一半，利潤還上升了。
當機器不占主導地位時，機器換人的動力是不足的，當大多數(shù)生產(chǎn)由機器完成的時候，人就越來越成為生產(chǎn)的障礙了。假如原來的生產(chǎn)要1小時，10個工序每個6分種。當其中的9個被機器人化，一共只花了1分種，剩下的一個人工花了6分種，那么資本會不惜一切代價把人工機器人化。
機器的協(xié)作效率遠高于人與人的協(xié)作效率。機器人一擔協(xié)作起來后，任何行業(yè)都會形成新的機器人閉環(huán)，各行各業(yè)都開始加速垂直整合，由產(chǎn)品向服務型轉(zhuǎn)化。比如谷歌的無人車，像這種無人車非常依賴數(shù)據(jù)服務，要有傳感器，有地圖數(shù)據(jù)，有通信網(wǎng)。在它的一個周期內(nèi)，服務成本會超過車本身，所以無人車的商業(yè)模型一定是租車服務，而不是賣產(chǎn)品。如果人人租車，那就沒人買車了，這樣靠賣車為生的汽車制造商就滅亡了。
問: 你說機器服務化很像O2O，所以機器人也會沖擊互聯(lián)網(wǎng)嗎？
劉芳德：其實O2O就是用人來替代機器人。數(shù)據(jù)由人輸入，最終服務由人來完成，互聯(lián)網(wǎng)來完成控制。目前Uber在開發(fā)無人車技術，當技術成熟后，打車的對象就是無人車。送外賣的O2O開始是人做飯、人送飯，但以后會進化成機器人做飯、機器人送飯。
互聯(lián)網(wǎng)直接影響實體經(jīng)濟的方式有限，靠人來輸入信息，又要靠人來產(chǎn)生影響。但是如果制造業(yè)與物流機器人化，用戶就不需要在電商平臺上找來找去，直接說想要什么產(chǎn)品就可以了，自動定制、自動生產(chǎn)、自動送貨。社會生產(chǎn)中的主體是物聯(lián)網(wǎng)，而與人打交道的互聯(lián)網(wǎng)只是系統(tǒng)前端，社會對互聯(lián)網(wǎng)的需求其實更低。
物聯(lián)網(wǎng)看重傳感器部分，大數(shù)據(jù)與人工智能看重控制器部分，而機器人看重執(zhí)行器部分。許多遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)，可以理解為分布式的機器人系統(tǒng)。統(tǒng)一起來的技術術語是：機器人及智能運營系統(tǒng)。所有這些技術最終會整合起來，重新定義一個又一個行業(yè)。
人工智能會超越人類嗎？
問:人工智能產(chǎn)品好像已有很多，但又有人說人工智能還未實現(xiàn)。究竟什么是人工智能？
劉芳德：智能是一個生物學概念，雖然在人工智能的研究中，數(shù)學家與計算機科學家占據(jù)了主導地位，但是理解智能的意義必須要在生物學的角度來理解?；艚鹌鋵嵳f的很清楚，智能就是適應性。在生物學上，達爾文講適者生存，智能就是生物調(diào)整行為，適應環(huán)境，生存下去的能力；而在人工智能上，就是能讓機器人或是計算機系統(tǒng)自適應解決問題的能力。從技術上講，計算機己經(jīng)取得了許多成就，但還解決不了兩點：第一，從現(xiàn)實世界中發(fā)現(xiàn)規(guī)律；第二，根據(jù)具體情況，選擇合適的規(guī)律來解決問題。這兩個問題研究了許多年，但沒有突破，后來大家又開始研究神經(jīng)學，人工智能最近的成就是靠生物神經(jīng)學研究推動的。
問:您怎么看待神經(jīng)學？
劉芳德：神經(jīng)學研究沒有發(fā)現(xiàn)人能解決各種問題，人與動物只是很好地解決了幾個重要問題。我們通常認為一半的植物是沒有什么智能的，這是因為植物只呆在一個地方，所以用不著發(fā)展出特別復雜的行為，也就不用智能。動物通常被認為是有智能的，原因在于動物能跑來跑去，環(huán)境變化很大。就此而言，生物發(fā)展出智能并不是為了進行復雜的思考，而是控制運動，能讓自己生存下去，所以導航技術是智能的本質(zhì)功能。實際上，對生命來說，更高的智能如情感、語言并不如我們想的那么核心。目前，機器人與人工智能的研究核心是導航與運動控制技術，其中包括三個問題：視覺識別、環(huán)境的感知，以及空間定位和運動控制。
問:為什么人工智能與機器人直到最近才熱起來？
劉芳德：以前的計算機研究主要在于按規(guī)則演算，許多系統(tǒng)都類似下象棋，都是基于規(guī)則的演算系統(tǒng)，但是對于機器人來說，核心能力不在于按規(guī)則演算。機器人研究中有一句格言叫“大象不用會象棋”。機器人為了同物理世界交互，需要有從感知中提取出物理世界模型的核心能力，要從感知數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)模式、結(jié)構(gòu)、規(guī)律。這一點在計算機研究的歷史上一直不是核心，只是最近幾年才有突破。智能機器人主要是建立在機器視覺與語言識別這一類模式識別技術上的，與己有的信息技術處理的問題不同。
問:人工智能機器人會超越人類嗎？
劉芳德：這個問題不好說。目前，機器按規(guī)則運算的能力遠超出人，人從感知經(jīng)驗中提煉出模式的能力要強于機器。事實上，學習能力要遠比運算能力重要。人類社會取得今天的成就，更多的原因是我們掌握了越來越多關于世界變化與演進的規(guī)律。即使目前機器的深度學習取得了跟人類似的精度，人的學習效率也要比機器的深度學習強。如有一天機器的學習效率與人差不多時，機器就會勝過人了。
按照目前的技術發(fā)展水平，加以大量數(shù)據(jù)訓練之后，機器可以在許多簡單工作中表現(xiàn)出與人差不多的適應能力。機器人應該可以勝任絕大多數(shù)藍領工作，或者是人類歷史上曾用動物完成的工作。大規(guī)模的機器替代人會在未來3－5年內(nèi)發(fā)生。至于機器人會不會發(fā)現(xiàn)世界和人性中的規(guī)律，進而成為政治家、科學家與藝術家？沒人知道，因為機器人現(xiàn)在還不會與人溝通。
中國機器人研發(fā)現(xiàn)狀如何？
問: 你對中國機器人產(chǎn)業(yè)有什么看法？
劉芳德：中國大力發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)是正確的，但在具體執(zhí)行中，還仍然有一些問題需要解決。這一輪機器人產(chǎn)業(yè)變革的重心是智能化技術，而中國關注的是工業(yè)機器人，投資主要都投向了機電系統(tǒng)制造的領域。發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)不等于只發(fā)展工業(yè)機器人，更應發(fā)展的是智能機器人與人工智能技術。
工業(yè)機器人存在著技術應用的瓶頸，同時中國的制造業(yè)特點對機器人技術也提出了很多挑戰(zhàn)。中國的制造業(yè)主要集中在低利潤部分，在這個部分推廣機器人的困難很多。而歐美保留了飛機制造等高利潤的制造業(yè)，使其有實力開發(fā)性能更好的機器人，也更容易在機器人領域獲得成功。
科技創(chuàng)新最大的敵人是成本，任何新技術都應先推向高利潤市場。舉個例子，同樣的智能技術，智能眼外科手術機器人一臺500萬元，每次手術十幾秒，利潤高達1萬元；給富士康開發(fā)的智能組裝機器人，一臺只能賣20萬元，組裝一部手機要1分種，利潤只有一兩百塊錢。所以，智能機器人的發(fā)展應是先做人做不了的事，再做人做不好的事，最后才是做人能做得很好的事。
中國發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)的主要動機是人工成本上升，目前的工業(yè)機器人只能維持企業(yè)現(xiàn)有的成本，但不會大規(guī)模降低己有成本。將機器人產(chǎn)業(yè)從低利潤領域向高利潤領域發(fā)展，是違背科學發(fā)展規(guī)律的。更為合理的做法需要將國防、航空、能源、醫(yī)療這些高利潤領域開放，允許企業(yè)開發(fā)軍用與能源機器人，技術成熟后再向低利潤民用領域擴展。
智能機器人對時代沖擊的不僅僅是生產(chǎn)力和經(jīng)濟，它也對社會制度提出許多挑戰(zhàn)。機器人或許會執(zhí)行部分政府職能，比如機器人警察、機器人執(zhí)法、自動架駛的交通事故認定、定制產(chǎn)品的質(zhì)量檢查等。許多人覺得這些是很遙遠的事，但事實上，目前全球各國都在發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)，技術上的差距可能只有5-10年，但是在制度上以及社會文化對技術的接受程度上，可能相差百年。社會制度的變革要比技術進步困難得多，技術的優(yōu)勢最終會被社會制度落后抵消掉。機器人產(chǎn)業(yè)勝出的很可能不是目前的技術領導者，而是社會制度準備得更好的國家。
問: 最后，請總結(jié)一下智能機器人。
劉芳德：許多行業(yè)丟掉機器人也就丟掉了產(chǎn)業(yè)。智能機器人是一場百年來最重要的技術革命，也是任何國家與民族都輸不起的戰(zhàn)爭。
