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人工智能时代:与机器人共舞

发布日期:2020-05-22   来源:《智能机器人》19期   作者:徐明   浏览次数:218
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【摘   要】:日本作为一个机器人大国和强国,机器人历史源远流长。人工智能时代,日本民众对待机器人持何种态度。本文试分析日本人的机器人情结,综述日本机器人的起源、日本机器人发展概况,及日本机器人战略对策。探讨形形色色的日本机器人热门话题,如“情感陪伴机器人”:pepper、全日本机器人相扑大赛、机器人主题酒店、巨型机器人对决、日本国际机器人展。最后,响应习近平总书记号召,指出在“中国制造2025”、“机器人产业发展规划(2016-2020年)”及其相关配套政策的支持下,产学研结合发展,我国机器人产业一定会迎来美好的明天。

 

关键词:日本机器人;起源;发展;战略对策;热门话题

 

1  引言

人工智能时代,机器人风暴强势来袭,人工智能让机器人如虎添翼。日本作为一个机器人大国和强国,机器人历史源远流长。日本人自幼便对机器人持有亲近感,通过其动漫和日常生活的接触可窥一斑。当下,其政府、科研机构、企业相继出台各类政策、战略、方针,刺激机器人产业发展。在日本,机器人的发展已引发众多社会关注,成为民众的热议话题。

 

2  人工智能狂潮席卷而至

60多年来,人工智能从爆发到严冬,直到野蛮生长,而今,伴随着深度学习,人机交互技术的发展,人工智能与机器人已俨然成为时代的新宠。

李开复在《人工智能》一书中指出:“人工智能对我们来说,就像人类站在一道刚刚开启的大门面前,门外是一个美丽而神秘的新世界,既流光溢彩又暗藏危机。勇敢者必会脚踏实地,正视问题,大胆实践。因为大门外面,是人类真正的未来。”

人工智能时代成为机器人发展的黄金阶段。人工智能能赋予机器人自我控制、自我决策能力。伴随人工智能的深入发展,深蓝、沃森、微软小冰、阿尔法狗-零、百度小秘、智能机器人等相继跃上历史舞台。日本作为一个机器人大国,在人工智能时代,如何保持其优势地位;产学研采取了哪些措施;芸芸众生,日本有哪些机器人热门话题,我们来一探究竟,首先,先来看看日本民众对待机器人持何种态度。

3  日本人的机器人情结

机器人诞生于美国,但长期以来,日本人却对机器人一往情深,在开发和研究上投入了大量的人力物力,并广泛应用到各行各业,取得了很大的效率提升。日本人对机器人的青睐,首先,从其创作的动漫作品中可见一斑。《铁臂阿童木》、《机器猫》、《机动战士高达》、《超时空要塞》,以及近年来的电影《我的机器人女友》等深受日本民众的喜爱。机器猫全家福如图1所示。

 

1  机器猫全家福

其次,日本人的生活中完美的融入了机器人元素,如使用亲昵的名称、制作可爱的萌萌的人形玩偶、给机器人穿上美丽的服装等等。再次,日本人数年如一日,执著专注机器人技术的提升,以致日本人在精密减速器和伺服电机等机器人关键部件领域遥遥领先。

最后,在家政服务领域,日本人早已把机器人当作家庭成员之一,机器人尤其受到老人和孩子的热捧。据报道,软银CEO孙正义推测,全球机器人总数将在2040年超过人类,达到100亿;当下,其旗下pepper从2015年上市以来,每次1000台的预定已连续7个月在开卖一分钟就售罄。

笔者在日本学习和工作期间,曾耳闻目睹了形形色色的日本机器人。大学社团招新,有机器人呐喊跳舞助威;街头有指挥交通机器人;餐厅门口有迎宾机器人;入住宾馆有送毛巾的服务机器人;拜访日本家庭,有扫地机器人、情感陪护机器人;步入漫画吧,刊物上的各种机器人形象令人爱不释手;更不提说进入电器产品店,各种各样的机器人造型令人目不暇接。机器人对于日本人来说,早已从一个冷冰冰的机器进化到一个人见人爱的家庭宠物,亦或是家庭伙伴,她已经深刻融入到日本人生活工作的方方面面。2017日本国际机器人展上的发那科巨型机器人手臂如图2所示,一分钟内售罄的日本情感机器人pepper如图3所示,索尼开发的机器狗Aibo如图4所示。

 

2  2017日本国际机器人展上的发那科巨型机器人手臂

 

3  一分钟内售罄的日本情感机器人pepper

 

 

4  索尼开发的机器狗Aibo

4  探寻机器人大国日本

4.1  日本机器人概述

日本机器人的起源可以追溯到1662年,竹田近江最早发明了自动机器娃娃。18世纪末,若井源大卫门和源信在竹田机器娃娃的基础上制造出了端茶机器人。1968年,川崎重工利用美国的技术,试制出第一台自主通用机械手“尤尼曼特”。1969年,被称为仿人机器人之父的加藤一郎,研制出世界上首台用双脚行走的机器人。1979年,牧野洋研发出具备平面关节的SCARA型机器人。1988年,东京电力公司研制了具备自主越障能力的巡检机器人。1999年,索尼公司发布犬型机器人“爱宝”,标志着娱乐机器人进入寻常百姓家。2000年,本田技研的第一代仿人机器人阿西莫问世,可以更加精确地模拟人类的动作,不仅可以走、跑、上下楼梯,还可以开瓶倒水、踢足球、行动十分灵活。2009年,日本科学家将HRP-4C机器人展示给媒体,该机器人与日本女孩身高体重基本相同,不仅可行走,而且还能做出喜怒哀乐和惊讶等众多表情,还能歌善舞,曾获得美国总统奥巴马的赞誉。2010年,日本高仿人形机器人Geminoid F诞生。2015年,Pepper问世,盛极一时。

回顾日本机器人的发展,20世纪70年代可谓其迅速普及阶段。80年代,日本工业机器人开始遍地开花,日本政府着手在各个领域推广应用机器人,这极大缓解了国内劳动力严重不足的社会矛盾。1980年又被誉为“日本机器人普及元年”,1986年,日本国内的工业机器人保有量约为10万台,就已经成为名副其实的“机器人大国”。

如今,日本拥有丰田、三菱、川崎重工等全球知名企业,安川和发那科更是在世界四大机器人厂家中占据两席。在精密减速器和伺服电机等机器人关键部件领域,日本占据了世界市场九成以上的份额,三菱和那智不二越等厂商主导了机器人零配件供应市场的话语权。

4.2  日本机器人战略对策

近年来,针对人工智能时代的新形势,日本政府和相关科研机构相继出台机器人白皮书和战略对策。

2014年7月21日,日本新能源产业技术相关机构NEDO发布了日本第一部《机器人白皮书》,建议推动机器人技术在各领域的综合应用,以便解决日本社会老龄化及核电站反应堆处理等问题。

2015年1月23日,日本政府颁布《机器人新战略》,旨在实现机器人引领新的产业革命。其中列出三大核心目标,即:“创建世界机器人创新基地”“建设世界第一的机器人运用国家”“进入世界领先的机器人新时代”,并将重点发展机器人在工业、农业、服务业、公共建设等领域的应用。到2020年,日本打算投资一千亿日元支持机器人项目。

2016年5月25日,日本一般社团法人下一代社会系统研究开发机构发布《人工智能白皮书2016年版》,其主题就是“从机器学习到自主型机器人”。提出开发基于人工智能深度学习技术的智能机器人。

2016年6月,日本文部科学省颁布《科学技术白皮书》,提出实现超级智能社会5.0的构想,这个过程中,基于创新技术的机器人开发应用不可小觑。

4.3  形形色色的日本机器人热门话题

4.3.1  “情感陪伴机器人”:pepper盛极一时

被誉为“全球首台具有人类情感的机器人”pepper,其开发构想始于2010年软银发布“软银新30年愿景”之时。它有三个重要特征:(1)它能识别周围人的感情,自己也能表达感情;(2)它能和其他pepper云端共享学习到的内容;(3)它有独自开发的GUI平台,即使小学生也能够简单编程,实现控制操作。

4.3.2  “最轻量级的相扑大赛”:2017第29届全日本机器人相扑大赛

日本从1989年开始每年举办机器人相扑大赛,2017年是第29届,于12月17日拉开帷幕,分为全国大会和世界大会。现在已经发展到在海外各国举办分会场,参赛国也不限制于日本。这里是机器人选手的高手对决,这里可以欣赏到尖端的机器人技术。机器人力士分为2种,自主型和遥控型,自主型是事先输入机器人运行程序,按照设定好的方案战斗;遥控型是在现场由操作者遥控控制战斗。比赛规则和真人比赛差不多,不过,体积要小的多,长宽不超过20厘米,高度自由,重量不超过3公斤。大赛设立文部科学大臣奖,分发给高中生组和成人组,最高奖金可达100万日元。

4.3.3  “满城尽是机器人”:机器人主题酒店

日本长崎豪斯登堡酒店绝对算是一个“满城尽是机器人”的奇妙酒店。门口迎宾的是一个大如擎天柱的“机器人门童”,进入大厅,当中是一个美女机器人,两边是两只霸王龙机器人,办理入住手续。办理完毕,有行李机器人托运行李,到房间门口,有智能刷脸开门。进门后,有萌萌的机器人宠物和你对话交流。另外,酒店里各个行业都是服务机器人,如机器人导游、机械臂服务员、客房机器人、料理机器人,还有机器人表演、机器人走秀、机器人真人驾驶操纵。据说这家酒店有144间客房,人类员工有10名,机器人员工却有200多名,真是名副其实的机器人主题酒店。它号称日本首次实现大人小孩都能够愉快享受最尖端机器人大集合的主题酒店。

4.3.4  高达之约”:巨型机器人对决

2017年10月18日,“高达之约”:日本的水道桥重工和美国的MegaBot之间展开号称地球上第一场真人驾驶巨机器人尖峰对决。美日之战第一场,6.5吨的日本机器人一记重拳击倒6吨的美国机器人。第二场,美国方换上最新型号,12吨双人操作巨型机器人全力出击,一举击溃日本机器人。第三场,美国方换上电锯,与日方展开肉搏,最终美国机器人更胜一筹。美国MegaBot和日本水道桥重工一战拉响了真人驾驶巨型机器人的第一战。

4.3.5  “机器人届的最高盛会”:2017日本国际机器人展

2017年11月29日,日本国际机器人展在东京拉开帷幕,它属于世界最大规模机器人展会,每两年在东京举办一次,届时机器人业界的最新产品和技术齐聚一堂,成为全球行业人士技术交流和商务洽谈的最佳平台。本次大会主题:机器人革命开启---人机共建和谐社会。本次展会规模创历史新高,来自14国的612家公司、2775个小团队参展,丰田、松下、三菱、日立等知名企业悉数到场,东大、早稻田、庆应等大学机构也纷纷亮出最新的技术和机器人。机器人的应用领域也不断扩大,从灾害应对到社会福祉、从农业到教育等各个层面。展会还同时举办了:“2017零部件供给装置展”、“2017清洗综合展”、“2017尖端材料技术展”、“2017制造业对接会”。

5  结论

纵观日本机器人的发展,强调创新、以需求为导向、产学研紧密结合是其成功的秘诀。

当下,我国已连续四年蝉联世界第一工业机器人市场,但遗憾的是,我国的工业机器人市场如此巨大,却基本上是国外机器人厂商的天下,在我国的工业机器人市场中,国产比例不足30%。习近平总书记明确指出:“机器人研发、制造、应用,是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志;不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场;要审时度势,全量考虑,抓紧谋划,扎实推进”。我们相信在“中国制造2025”、“机器人产业发展规划(2016-2020年)”及其相关配套政策的支持下,产学研结合发展,我国机器人产业一定会迎来美好的明天。

做好一切准备,迎接机器人风暴!人工智能时代,与机器人共舞!

 

(感谢2017江苏省教育信息化研究立项课题(20172084),南工大学习习近平新时代中国特色社会主义思想专题研究及南京工业大学教育教学改革研究课题(重点项目)支持。本论文得到江苏高校境外研修计划资助。)

 

 
 
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