华为与深圳市前海管理局、宝安区人民政府通力合作,携手创建了具身智能产业创新中心,此中心于今年 9 月正式启航。华为将统合其各部门与具身智能相关的能力,共同构筑具身智能大脑、小脑、工具链等关键核心技术。
具身智能根技术实验室将会供给共性技术基石,大脑根技术的研发及产品化涵盖具身智能大模型、多模态大模型、算力,小脑关键技术的研发囊括柔性自动化装配、柔性自动化测试、多机器人协同制造、通用双臂精细制造等。创新中心将在“研”“孵”“用”等诸多方面构建产业生态,借由科技攻关,增强技术革命性突破,拓展行业影响力;同时塑造并开放一批具备示范效应的应用场景,助推技术落地与商业化,推动产业要素联合创新。
从国家层面而言,具身智能产业的发展趋向已然明晰,相关政策文件相继颁布,为行业发展指明了路径。华为于具身智能领域的发展是全方位且深入的,不单在技术研发和产业合作方面有所筹谋,而且在政策支持和产业生态构建方面亦发挥着关键作用。
什么是具身智能?具身智能(Embodied AI)是一种基于物理身体进行感知和行动的智能系统。它通过智能体与环境的交互获取信息、理解问题、做出决策并实现行动,从而产生智能行为和适应性。具身智能的核心在于智能体必须拥有物理形态,能够直接与物理世界进行交互,这种交互包括感知环境、做出决策以及执行相应的物理动作。
技术突破
具身智能技术的发展态势正经历着深刻的变革,从最初较为基础的模块化的 AI 算法集成,逐步迈向了大模型驱动的统一技术框架,并且在通用性和泛化性方面取得了令人瞩目的显著突破。以强化学习与主流 Transformer 架构的结合为例,这一创新性的融合策略有效地应对了长期以来困扰业界的泛化性挑战。当强化学习在处理复杂多变的任务环境时,常常会因为数据分布的差异和任务的多样性而表现出性能不稳定和泛化能力不足的问题。而 Transformer 架构凭借其强大的序列建模能力和对全局信息的有效捕捉,为强化学习提供了更丰富的特征表示和更广阔的视野,从而显著提升了其在不同场景下的适应能力和泛化性能。
此外,大模型作为强化学习的辅助工具,也成功地突破了强化学习发展所面临的瓶颈。在以往的实践中,强化学习面临着诸如样本效率低、探索策略不够优化以及对复杂环境的理解有限等难题。大模型凭借其海量的知识储备和强大的推理能力,能够为强化学习提供高质量的先验知识和有效的策略指导。例如,在复杂的游戏场景中,大模型可以基于对大量游戏数据的学习,为强化学习算法提供初始的策略建议和价值估计,从而加速学习过程,提高学习效果。
硬件发展
在硬件领域,尽管已经取得了一定的进展,但仍有诸多方面需要持续不断地改进和提升。硬件的抗冲击能力是一个关键的性能指标,尤其是在一些恶劣的工业环境或极端的应用场景中。比如在建筑施工现场,机器人可能会面临重物掉落、碰撞等意外情况,如果硬件的抗冲击能力不足,很容易导致设备损坏甚至出现安全事故。
灵巧手的操作能力也有待进一步提高。目前的灵巧手在执行精细操作任务时,如微电子产品的组装、复杂手术器械的操作等,还存在精度不够、动作不够灵活等问题。
此外,触觉和力觉传感器的集成也是硬件发展的重要方向。在人机交互场景中,机器人需要准确感知与人类接触时的力度和触感,以实现更加自然和安全的交互。然而,当前的传感器集成技术在精度、响应速度和稳定性方面仍有很大的提升空间。
数据的重要性
数据对于具身智能的能力提升和应用探索具有不可替代的关键作用。高质量的多模态数据能够有效地驱动具身智能在感知、决策及行动控制等方面的能力实现快速提升。
以图像、声音和触觉等多模态数据为例,在具身智能的感知环节,丰富的图像数据可以帮助机器人准确识别物体的形状、颜色和纹理;声音数据能够让机器人辨别不同的声音来源和含义;触觉数据则能使机器人感知物体的质地、硬度和温度等特性。在决策过程中,多模态数据可以为机器人提供更全面的环境信息,从而制定出更加合理和精准的决策。而在行动控制方面,多模态数据能够实时反馈机器人的动作效果,以便及时调整和优化控制策略。
应用领域
具身智能在众多领域都展现出了广泛而深远的应用前景。在人机协作方面,具身智能技术使得机器人能够更好地理解人类的意图和动作,实现更加高效和安全的协同工作。例如在汽车制造工厂中,机器人可以与工人密切配合,完成复杂的装配任务。
自动驾驶领域是具身智能的另一个重要应用方向。通过融合多种传感器数据和智能算法,车辆能够像人类驾驶员一样感知周围环境,做出准确的驾驶决策,提高行驶安全性和舒适性。
在家务服务领域,具身智能机器人可以承担诸如扫地、洗碗、整理衣物等日常家务,为人们的生活带来极大的便利。
在体力劳作替代方面,具身智能可以应用于矿山开采、建筑施工等高强度、高风险的工作场景,降低人力成本,保障工人的生命安全。
医疗康养领域也是具身智能发挥作用的重要舞台。康复机器人可以辅助患者进行康复训练,智能护理机器人能够为老年人和残疾人提供生活照料和医疗护理服务。
具身智能使信息域和物理世界深度融通,进一步拓展了人工智能的发展边界,使得机器人等物理实体能够更加深入地理解世界、更加自然地与人类进行交互以及更加高效地执行各类任务。
具身智能的发展标志着人工智能从传统的数据处理和决策模式,向能够如同人类一样在现实世界中进行感知、学习和行动的重大转变,这一转变预示着未来智能系统与现实世界深度融合的无限可能性。这种融合不仅将改变我们的生活方式,还将为社会的发展带来前所未有的机遇和挑战。
中国在具身智能领域的发展中国政府高度重视具身智能的发展,出台了一系列政策支持该领域的发展。例如,科技部等六部门印发了《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》,鼓励举办高水平人工智能场景活动,推动场景供需双方对接合作,并推动场景算力设施开放。
中国正加快推进新型工业化,具身智能作为新质生产力的典型代表,成为各省布局产业规划的关注重点。北京市海淀区发布了《打造全国具身智能创新高地三年行动方案》,以大模型等人工智能技术突破为引领,部署6大行动,力争到2026年初步建成全国具身智能原始创新策源地、应用示范新高地和产业加速集聚地。
中国具身智能技术发展从模块化的AI算法集成,逐渐转向大模型驱动的统一技术框架,在通用性和泛化性上取得明显突破。例如,特斯拉在电机扭矩控制技术上的突破,优化了人形机器人的动作控制。
具身智能技术在中国的应用领域广泛,包括工业制造、商业服务、教育、医疗、交通等多个领域。工业制造领域落地应用以44%的占比高居榜首,商业服务紧随其后,占比37.8%。
2023年,中国具身智能市场规模达1572.7亿元,预计以16.5%的复合年增长率增长至2027年的2,259亿元。技术进步显著推动了具身智能技术的成熟,政府对高科技产业的政策扶持及市场对智能化产品需求的增长,共同促进了具身智能行业的快速发展。
具身智能宛如一座坚实的桥梁,将信息域与物理世界紧密而深刻地融通在一起,从而进一步拓展了人工智能原本的发展边界。在这一过程中,机器人等物理实体犹如被赋予了全新的能力,能够以更为出色的方式去理解这个纷繁复杂的世界。它们不再仅仅是机械地执行预设的指令,而是能够敏锐地感知周围环境的细微变化,如同人类凭借自身的感官去认知世界一样。
同时,具身智能也让这些物理实体在与人类的交互过程中变得更加自然和流畅。不再有生硬的对话和不恰当的反应,取而代之的是能够读懂人类的情感、意图和需求,以一种近乎本能的方式做出回应,仿佛与人类建立起了一种无形的默契。
并且,具身智能还促使它们能够更高效地执行各类任务。无论是在工业生产线上精确无误地完成复杂的装配工作,还是在危险环境中迅速而准确地执行救援任务,具身智能都让机器人等物理实体展现出了前所未有的高效和精准。
思维智能和行动智能的有机融合,无疑是一股强大的推动力,它将引领人类社会稳步而坚定地进一步迈向智能化的崭新时代。这种融合不再是简单的概念叠加,而是如同化学反应一般,产生出全新的、强大的力量。它将打破传统的技术瓶颈,消除思维与行动之间的隔阂,让智能系统能够以更加一体化、更加协调的方式运作。
这一融合的趋势,也将极大地加速通用人工智能(AGI)的到来。通用人工智能的实现,将意味着智能系统不再局限于特定的领域和任务,而是能够像人类一样,具备广泛的知识和能力,能够灵活应对各种复杂多变的情况,为人类社会带来前所未有的变革和进步。
中国在具身智能领域的发展呈现出一系列令人瞩目的特点。首先,政策支持力度之大堪称空前。政府出台了一系列针对性的政策措施,从资金投入、税收优惠到人才培养等多个方面,为具身智能的发展提供了坚实的政策保障和有力的引导。
其次,产业生态逐步完善。众多企业、科研机构和高校紧密合作,形成了一个涵盖研发、生产、应用和服务的完整产业链。各方力量相互协同,共同推动产业的快速发展。
在技术突破方面,中国取得了显著的成果。从基础理论研究到关键技术创新,从算法优化到硬件升级,中国在具身智能的多个技术领域都实现了重要突破,部分成果甚至达到了国际领先水平。
应用领域的广泛也是中国具身智能发展的一大特色。无论是工业制造、医疗卫生、教育培训,还是农业生产、城市管理、金融服务等众多领域,具身智能技术都得到了广泛的应用和推广,为各个行业带来了显著的效益提升和创新变革。
市场规模持续增长更是中国具身智能发展的有力证明。随着技术的不断成熟和应用的不断拓展,具身智能市场需求持续旺盛,市场规模逐年扩大,展现出了强大的发展潜力和活力。
展望未来,中国在具身智能领域的发展前景广阔。随着技术的不断进步和创新,中国有望在全球具身智能领域占据更加重要的地位,为推动全球人工智能的发展做出更大的贡献。同时,具身智能技术的广泛应用也将进一步改变人们的生活方式和社会的运行模式,创造出更加美好的未来。