你了解機器人嗎？你用過機器人嗎？請跟隨《經(jīng)濟日報》記者的腳步，走進中國科學院自動化研究所，看看智能時代的機器人究竟是哪般模樣？

　　□ 在科技工作者的眼里，機器人的范疇十分廣泛，它甚至可以沒有實體外形，只是一段電子編碼。

　　“專心致志”為大眾服務

　　什么是機器人？

　　在普羅大眾心目中，機器人就是電影電視中那種有著仿人外形和一定智能的機械裝置。在前衛(wèi)青年眼里，機器人外形不必像人，只要它能干活，哪怕長得像個圓盤呢，也可以買回家替自己掃地。在工人眼里，機器人是可能代替自己工作崗位的那支巨大的機械手，它不知疲倦不收加班費，是一個“勤奮”的勞模。

　　但在科技工作者的眼里，機器人的范疇十分廣泛，它甚至可以沒有實體外形，只是一段電子編碼。

　　“機器人可以分為軟、硬兩大類?！弊詣踊卮箜椖刻幪庨L郝銀星說，硬機器人是有實體的執(zhí)行機構(gòu)，可以替代人做某些單調(diào)、頻繁和重復的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，廣泛應用于傳統(tǒng)制造業(yè)，如采礦、冶金、石油、化學、船舶等領域。而軟機器人則基于大數(shù)據(jù)與智能交互系統(tǒng)，它可以作為虛擬機器人在各類網(wǎng)絡平臺上充當客服，也可以是一款手機上就能下載的智能軟件，甚至可以在安保工作中大顯神通。

　　“如果把攝像機看作人的眼睛，那么智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)則可以看作人的大腦?！蹦Ｊ阶R別國家重點實驗室科研人員張俊格說，實驗室研發(fā)的智能視頻監(jiān)控技術(shù)，可以從視頻中的海量數(shù)據(jù)進行高速分析，識別監(jiān)控畫面中的異常情況，并及時發(fā)出警報。這個技術(shù)曾經(jīng)幫助北京城鐵13號線解決了電纜線屢被盜割的難題。

　　國內(nèi)首款基于云計算的中英文口語翻譯軟件“紫冬口譯”，也屬于“軟”機器人?！白隙亲詣拥闹C音。它集成了我們自動化所的語音翻譯、語音識別和語音合成三大技術(shù)，即使是中英文零基礎的用戶，也可以通過軟件實現(xiàn)中英文口語的自由交流，在網(wǎng)絡條件較好的情況下，基本達到同聲翻譯水準。”科研人員陳煒介紹說，研究組目前正在開發(fā)中日、中法的雙向翻譯功能。該軟件自2012年7月上線以來，已有用戶量超100萬，口語翻譯訪問請求次數(shù)超千萬次，已進行1000萬元技術(shù)授權(quán)。

　　利用在語音和圖像大數(shù)據(jù)的深度機器學習和模式識別方面處于國內(nèi)領先地位的優(yōu)勢，中科院自動化所已經(jīng)和淘寶建立了聯(lián)合實驗室，發(fā)布了手機淘寶客戶端應用，識別率高達93%?！疤詫毜奶熵埡凶?，客服機器人，主要技術(shù)都是我們提供的。”陳煒得意地說。

　　早在2012年，馬云曾對外公開宣布，要實現(xiàn)淘寶客服人員年底減半。支撐這一目標的達成就有賴于被稱為“智能淘小二”的淘寶智能客服機器人在淘寶業(yè)務的大量應用。只要開啟全自動應答模式，機器人就能智能分析客戶聊天內(nèi)容，自動與客戶溝通并完成整個接單服務過程。去年的“雙11”結(jié)束之后，淘寶智能機器人團隊對使用商家做了一次回訪調(diào)研，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，使用智能客服機器人的天貓賣家平均每家可節(jié)約28個客服人員。

　　看，機器人距離我們并不遙遠，在不知不覺中，喜歡淘寶的你，很可能已經(jīng)使用過機器人服務了。

　　□ 不論是軟機器人，還是硬機器人，不論是為大眾服務的機器人，還是僅僅用于前沿探索的機器人，隨著當前高端技術(shù)的進展，提高“智商”都成為各類機器人的首要任務。

　　提高“智商”是首要任務

　　最初，人們研制出機器人，是為了用以代替人們?nèi)ネ瓿赡切﹩握{(diào)、枯燥或是危險的工作?，F(xiàn)在，機器人不僅能代替人們完成某些工作，還能完成人類難以完成的許多工作。

　　手術(shù)導航機器人就是這樣一個本領高超的家伙。由自動化所成功研制的國內(nèi)首臺乳腺癌早期臨床檢測設備——光學分子影像手術(shù)導航機器人，將分子影像方法應用于臨床手術(shù)中，可對腫瘤進行精確定位，在術(shù)中客觀的顯示腫瘤邊界信息，為臨床醫(yī)生手術(shù)治療提供有效的幫助。過去，醫(yī)生通常憑借主觀經(jīng)驗對腫瘤組織進行切除，少切會造成復發(fā)，多切又會對患者造成傷害。有了這種手術(shù)導航機器人，醫(yī)生就可以進行精確判斷，縮短了手術(shù)時間，改進了手術(shù)的方法，大幅度減少人為失誤。

　　“現(xiàn)在這種手術(shù)導航機器人已經(jīng)在國內(nèi)的7家醫(yī)院做臨床實驗，累積病人超過200例。病人可以在創(chuàng)傷面最小的情況下進行腫瘤切除，效果非常好?！毖芯咳藛T王坤說，圍繞這種機器人，研究所已經(jīng)形成60多項國內(nèi)授權(quán)專利，其核心的數(shù)學模型和軟件算法還申請到了美國的專利。

　　像這樣的例子還有很多。

　　比如記者在自動化所還看到一款微創(chuàng)血管介入手術(shù)機器人，這款機器人融合了機器人、計算機控制和圖像導航方面的技術(shù)，醫(yī)生可以遠程電腦操控機器人完成心臟冠脈搭橋等血管介入手術(shù)。

　　“它至少有兩大好處?！笨蒲腥藛T謝曉亮介紹，“一是縮短醫(yī)生培訓時間和手術(shù)時間。傳統(tǒng)的方法，就算是醫(yī)術(shù)很高的醫(yī)生做手術(shù)，也有可能捅破血管。用機器人就不會，又快又準。二是保護醫(yī)生的健康。在傳統(tǒng)的微創(chuàng)血管介入手術(shù)中，介入醫(yī)生需站在手術(shù)臺旁根據(jù)實時X射線血管造影圖像定位并操作血管內(nèi)的介入器械，X射線對醫(yī)生累積輻射傷害大。而用手術(shù)機器人，醫(yī)生可以隔室或遠程完成血管介入手術(shù)流程，能夠減低X射線對醫(yī)生輻射、提高手術(shù)精準度。”

　　這款機器人的后期產(chǎn)業(yè)化工作正在進行中，預計明年就能進行人體臨床試驗。

　　再比如，自動化所還研發(fā)出一種機器人智能裝備——多機器人協(xié)同艦船自動對接系統(tǒng)?！按w對接機器人對準精度高，相對誤差小于萬分之一。速度也快，以前工人對接要花3天，現(xiàn)在機器人對接只需要花半小時。”郝銀星說。

　　當然，機器人還有更多的地方不如人類，比如學習能力、分析判斷能力、低耗能的思考能力等。這些不足之處，就是機器人的研究者們需要解決的難題。

　　事實上，不管是軟機器人還是硬機器人，不管是為大眾服務的機器人，還是僅僅用于前沿探索的機器人，隨著當前高端技術(shù)的進展，提高“智商”都成為各類機器人的首要任務。

　　“機器人創(chuàng)新發(fā)展的著眼點在智能化，智能技術(shù)是實現(xiàn)我國機器人產(chǎn)業(yè)彎道超車的突破口?！弊詣踊彼L王小明說，“建立在精密泛在感知、海量智能處理以及精確決策控制之上的智能技術(shù)將成為自動化領域下一代核心競爭力之所在?！?/p>

　　□ “現(xiàn)在的人工智能機器人能看、聽、說、想、動，但不能像人腦一樣將這些智能行為進行很好地協(xié)同，而人腦可以高度協(xié)同各種認知能力，未來機器人需要一個高度協(xié)同的類人大腦?！?/p>

　　搶占智能機器人制高點

　　機器人集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術(shù)于一體，其中，人工智能處于機器人研發(fā)的最頂端，而智能化的制高點就是類人腦智能。

　　自動化所類人腦工程總體部科研人員曾毅這樣解釋人工智能與機器人的關(guān)系：“人工智能是機器人技術(shù)的科學基礎。簡單地說，人工智能就是讓機器人會看、會聽說、能學、能想、能動。看是視覺感知，聽說是自然語言處理與理解，學是模式識別與機器學習，想是掌握一定的知識并具有推理能力?，F(xiàn)在的人工智能機器人能看、聽說、想、動，但不能像人腦一樣將這些智能行為進行很好地協(xié)同，而人腦可以高度協(xié)同各種認知能力，未來機器人需要一個高度協(xié)同的類人大腦。”

　　未來的人工智能的發(fā)展趨勢是類腦智能。類腦信息與計算理論將變革“死計算”、“不靈活的計算”，取而代之的是具有“活計算”特點的全新計算能力。

　　曾毅用一個玩小游戲的機器人軟件來解釋類腦智能與傳統(tǒng)計算機算法的區(qū)別。這是一個名為飛揚的小鳥（flappy bird）的小游戲，游戲規(guī)則很簡單，一只小鳥飛呀飛，需要不斷地鉆過兩個水管柱子之間的空隙。記者看到，機器人軟件在玩這個小游戲時，開始屢屢碰壁，七八次以后就越玩越好，鉆過的水管柱子數(shù)量逐漸增多。“這是機器人大腦自我學習的結(jié)果，這個游戲背后是一個多腦區(qū)協(xié)同工作的模擬大腦。開始它不會玩，然后它會從失敗中總結(jié)經(jīng)驗。如果是死計算，那就直接取空隙中點飛過去了，不會有這個碰壁然后學習的過程。”

　　要學習人類大腦，自然要先了解人類大腦。目前，人類對腦區(qū)尺度的腦網(wǎng)絡研究取得了較大進展，但關(guān)于“包括1000億量級神經(jīng)元的人腦到底是如何思考的”這個科學問題的探索還有很長的路要走。曾毅介紹了自動化所雄心勃勃的類人腦工程研究計劃：“現(xiàn)代科學的發(fā)展，已經(jīng)可以讓機器人與人工智能的研究從行為模擬，進步到對腦神經(jīng)元的模擬上，至此人工智能研究將不再是猜測人腦是如何工作的。我們要從單個神經(jīng)元的形態(tài)、活動的模擬開始，逐步構(gòu)建神經(jīng)微環(huán)路、腦區(qū)、直至全腦的模擬。我們希望做一個腦模擬系統(tǒng)，使機器真正能夠像人一樣具有高度協(xié)同的感知、思維、動作等能力。”

　　在腦微觀尺度模擬方面，中科院自動化所目前已經(jīng)建立了小貓視覺神經(jīng)網(wǎng)絡模擬系統(tǒng)、小鼠記憶模擬系統(tǒng)等。

　　類腦智能的發(fā)展基礎，不僅有對人類大腦的了解和模擬，也跟現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。2010年后因為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大規(guī)模知識圖譜火起來了。當數(shù)以億計的知識結(jié)合在一起，就形成了大規(guī)模知識圖譜。有了大規(guī)模的知識，不再是簡單查詢，可以形成基于大規(guī)模知識圖譜的語言理解。過去所有的知識都是人來編寫，而2012年后，谷歌、百度、搜狗等多款搜索引擎，都可以幫助用戶從信息中提取知識、運用知識解決問題。這是知識工程，特別是語言自動處理、理解理論與技術(shù)高速發(fā)展的結(jié)果。

　　中科院自動化研究所從2007年開始，承擔國家863項目——跨媒體搜索關(guān)鍵技術(shù)研究及服務產(chǎn)品開發(fā)，建立了便于計算的語義網(wǎng)知識庫和概念本體知識庫，實現(xiàn)知識庫的自動構(gòu)建與更新。

　　能學習思考，甚至擁有情感的機器人也許只是科幻片中的主角，但其背后的數(shù)據(jù)分析與處理工具已不再是遙不可及的技能。如今，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入智能化時代，能夠識別我們提供的詞匯、句子、語音、圖片，不遠的將來，曾毅的愿望或許將變成現(xiàn)實：“要讓每個家庭都擁有至少一臺有大腦、會思考的機器人。”

　　圖片說明：

　?、偕现祻蜋C器人用游戲幫助人們進行上肢康復訓練。

　?、跁蚱古仪虻臋C器人，讓人忍不住躍躍欲試。

　?、蹠婺Х降臋C器人每次表演都吸引小朋友們圍觀。

　　圖片說明：

　?、苤悄苄∑囉稣霞蓖?，小朋友們玩得不亦樂乎。

　?、萃趵は蛴浾呓榻B手術(shù)導航機器人的工作原理。

　?、拗现悄軝C器人可以識別7種日常動作和手勢，替老人服務。

　　本報記者 佘惠敏攝