人工智能和機(jī)器人科學(xué)將帶給社會更多進(jìn)步和驚喜

趙琬姝 寇佳麗

“十四五”時期，我國的重點(diǎn)工作是堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系;堅(jiān)持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐;完善國家創(chuàng)新體系，加快構(gòu)建以國家實(shí)驗(yàn)室為引領(lǐng)的戰(zhàn)略科技力量，打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。為此，《經(jīng)濟(jì)》雜志、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者專訪了國際歐亞科學(xué)院院士、IEEE?Fellow、深圳市人工智能與機(jī)器人研究院執(zhí)行院長李世鵬。

《經(jīng)濟(jì)》：2020年，我們經(jīng)歷了新冠肺炎疫情，得益于科學(xué)的防疫措施，中國取得了十分亮眼的成績。請您結(jié)合科技發(fā)展現(xiàn)狀，談一談疫情期間科技如何發(fā)揮作用以及我們應(yīng)該注意哪些問題。

李世鵬：中國的疫情控制得特別好，得益于以下幾個方面。

第一點(diǎn)，得益于我們中央的決策好，層層傳導(dǎo)，令行禁止，全國上下一盤棋。

第二點(diǎn)，科技在其中發(fā)揮了很大作用。

疫情期間，每個人的行動軌跡都可以被追蹤，是因?yàn)槊咳硕加幸徊渴謾C(jī)，而這部手機(jī)就是一個傳感器。通過手機(jī)，我們能對一個人的位置、行動軌跡了解得七七八八。因此，一些人如果到過高風(fēng)險或中風(fēng)險地區(qū)，我們可以很快且有效地對其進(jìn)行管控和隔離，既保護(hù)這個人，也保護(hù)他身邊的人。我們也可以通過這些信息對疫情進(jìn)行有效的預(yù)測。

疫情預(yù)測需要科技，對疫情的防控實(shí)際上也要用到科技。例如，我們在對新冠肺炎病例進(jìn)行診斷的時候，核酸檢測是第一步，肺部CT又是另外一步。有些單位就推出了用人工智能來解讀醫(yī)學(xué)影像的技術(shù)。如此一來，人工智能實(shí)際上就在幫助醫(yī)生們加快診斷速度;而我們知道，疫情期間，“診斷速度”是非常重要的。

此外，我們現(xiàn)在都比較熟悉的遠(yuǎn)程辦公，也在疫情期間發(fā)揮了很大作用。遠(yuǎn)程辦公實(shí)際上是各種先進(jìn)技術(shù)混合的成果。更值得關(guān)注的是，遠(yuǎn)程辦公又催生了我們大規(guī)模網(wǎng)上辦公時需要的一些新產(chǎn)品、新技術(shù)，可以說這是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。

有一個問題不得不提，即技術(shù)發(fā)展過程中如何保護(hù)個人隱私。疫情期間，我們其實(shí)是犧牲了一些隱私去換取更大的安全的，因?yàn)樯⑸眢w健康實(shí)在太過重要。但必須說，從長遠(yuǎn)看，個人隱私的保護(hù)是科技發(fā)展無法避免的課題，而作為研究人員，我們的愿望是，未來，大數(shù)據(jù)在帶給我們工作學(xué)習(xí)生活更多好處的同時也帶來對個人隱私的保護(hù)。

《經(jīng)濟(jì)》：解決技術(shù)問題的過程，本身也是不斷推動技術(shù)進(jìn)步的過程，這是非常有意義的事業(yè)。我們知道，深圳作為中國特色社會主義先行示范區(qū)得到黨中央給予的多項(xiàng)利好政策。在大灣區(qū)、示范區(qū)的建設(shè)上，無論是經(jīng)濟(jì)、金融、社會發(fā)展、人才引進(jìn)還是建立面向世界的一流高校，這些都離不開國家政策的支持。請您談?wù)勀谶@些方面的感受以及對未來的期待。

李世鵬：深圳，肩負(fù)著建設(shè)中國特色社會主義先行示范區(qū)的使命。國家給我們重任，而這些任務(wù)有時候是很艱巨的。簡單說，國家賦予深圳的使命是“敢為天下先”。為了一個美好的目標(biāo)，深圳可以去嘗試各種各樣未曾被別人嘗試過的方法、模式;從深圳地方政府層面來看，他們是被鼓勵去嘗試一些新辦法并且因此享受免責(zé)的保護(hù)。這給深圳帶來了巨大活力。

在我看來，深圳就是一個迷人的大實(shí)驗(yàn)室。在這里，你可以試驗(yàn)各種各樣的東西，做錯了也沒關(guān)系，因?yàn)檫@是一個特區(qū)，影響范圍有限。這給了我們足夠的信心，讓大家敢于把好的東西繼承下去，并且及時糾正不好的東西。

放眼粵港澳大灣區(qū)，在“深圳效應(yīng)”的帶動下，很多有意思的事情正在發(fā)生。

深圳的人才優(yōu)勢最初并不強(qiáng)，這里以前也沒有好大學(xué)，但現(xiàn)在我們看到慢慢地，人才正不斷匯聚到這里。這值得我們深思，即深圳是靠著什么吸引眾多人才的。

開放的環(huán)境和優(yōu)越的地理位置，是深圳不得不提的優(yōu)勢。

深圳距離香港很近，在與國際接軌方面，程度比其他城市高很多。在深圳，還有一個特區(qū)中的“特區(qū)”，我們叫“河套地區(qū)”，正式名稱是“深港科技創(chuàng)新合作區(qū)”。這個合作區(qū)很有意思，因?yàn)樗ㄔO(shè)的目的就在于吸引包括海外人才在內(nèi)的海外資源進(jìn)行合作，一些項(xiàng)目可以在特區(qū)內(nèi)有效進(jìn)行。

深圳具備特別的、完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。

在機(jī)器人研究領(lǐng)域，很多時候需要對硬件進(jìn)行加工。如果在內(nèi)地，加工要來深圳完成;但在深圳，直接去隔壁一條街上的某個工廠就能完成，效率很高。科研如此，產(chǎn)業(yè)化亦如此。研究成果需要做出來，不出深圳就能做到，因?yàn)樯钲谟胁簧購S家可以負(fù)責(zé)相關(guān)工作。

深圳非常吸引科研者和創(chuàng)業(yè)者，大家都看好深圳作為先行示范區(qū)的先導(dǎo)作用。

《經(jīng)濟(jì)》：確實(shí)，大家都在尋找一個模范。作為長期扎根人工智能研究領(lǐng)域的專業(yè)人士，請您為我們介紹深圳市人工智能與機(jī)器人研究院目前重點(diǎn)關(guān)注的研究方向以及相關(guān)基礎(chǔ)知識。

李世鵬：在人工智能與機(jī)器人領(lǐng)域，有四個方向特別值得關(guān)注，第一個就是“機(jī)器學(xué)習(xí)”。

這是人工智能的根本。

人工智能領(lǐng)域的“機(jī)器學(xué)習(xí)”現(xiàn)在大多是基于標(biāo)注的大數(shù)據(jù)來為機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型的。人臉、圖像、語音等，這些東西都可以標(biāo)注。但是我們在一些新的領(lǐng)域，尤其是針對小企業(yè)來說，他們可能沒有實(shí)力去做大量的基于具體業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)標(biāo)注。因此，問題就變成，我們?nèi)绾稳ソ⒁粋€新的機(jī)器學(xué)習(xí)框架來盡可能少地減少對大規(guī)模數(shù)據(jù)標(biāo)注的依賴，讓這種機(jī)器學(xué)習(xí)的智能模型，很容易從一個領(lǐng)域遷移到另一個領(lǐng)域，這是機(jī)器學(xué)習(xí)面臨的一個基本問題。如果我們能夠把這個問題解決好，可能強(qiáng)人工智能時代就到來了。

簡單地說，減少“機(jī)器學(xué)習(xí)”對標(biāo)注大數(shù)據(jù)的依賴，是我們現(xiàn)在研究的一個方向。

第二個是運(yùn)動智能。

如何去理解這個概念呢？我們可能看到“波士頓動力”經(jīng)常會發(fā)布一些代表最新研究成果的視頻，如新原型機(jī)器人或機(jī)器狗又學(xué)會了什么新動作，新動作看起來很平滑、很自然，就像真的。這些看上去十分簡單的行為背后是付出了巨大代價的。建立這樣一個原型，最終它可能只能跑十幾分鐘，卻需要大量的電力、大量的算力不停地計算。目前，這種演示還非常昂貴，它太耗電以至于無法規(guī)?；貞?yīng)用到實(shí)際生活中。

再向更深層次想一想，會遇到一個更加基本的問題。我們知道人類或者動物的運(yùn)動機(jī)制其實(shí)很簡單，比如我們想要伸手抓一個東西，并不需要太多能量，而且可以很自然輕松地完成。我們在考慮，有沒有可能去探索一種新的路徑，即不要像今天這樣大多靠電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器運(yùn)動，而是轉(zhuǎn)成像人一樣利用肌肉控制或者其他材料來控制的運(yùn)動。這就不僅涉及人工智能，還涉及生物學(xué)和材料學(xué)等其他學(xué)科的科學(xué)。

還有一點(diǎn)，就是運(yùn)動控制機(jī)制的改變?，F(xiàn)在大部分機(jī)器人的運(yùn)動，還是依靠正確計算規(guī)劃。機(jī)器抓取東西，要先計算好了再去抓取，如果中途改變目標(biāo)，機(jī)器需要重新計算、重新規(guī)劃。我們知道，人類在抓取東西的時候，是很輕松、很隨便的，是行動以及各種傳感器官對大腦不斷反饋的過程。我們行動的時候，通過不斷調(diào)整運(yùn)動軌跡來逼近最終目標(biāo)，而且人類的行動特別靈活，目標(biāo)隨時可以變化，能耗也很低。

所以，機(jī)器人的運(yùn)動智能如何突破，也是我們的一個研究方向?？梢韵胂?，如果這個領(lǐng)域被突破，機(jī)器人像人一樣自由、迅速、靈活，而且能耗大大降低的話，可能會顛覆很多還需要人類操作的行業(yè)，甚至?xí)屓祟悘姆彪s的手工技術(shù)中解放出來，去更多地享受自然和生活。

第三個是人機(jī)“諧作”，這里面的“諧”不是協(xié)作的“協(xié)”，是和諧的“諧”。

這是我們自己造的一個詞，為什么呢？因?yàn)椤皡f(xié)作”這個詞已經(jīng)不能夠表達(dá)人和機(jī)器人之間這種緊湊、密切的關(guān)系。這里的關(guān)鍵問題是，如何才能真正做到人和機(jī)器人和諧相處，如同一個有機(jī)整體。

我們?nèi)匀灰宰詣玉{駛為例說明。

自動駕駛目前最大的缺點(diǎn)是，無論如何，沒有任何一家公司的無人駕駛汽車是不需要安全員的。汽車行駛過程中，大多數(shù)時間，安全員什么也不做，但遇到緊急情況時，就需要他來接手。大部分時間，安全員并不控制汽車，他也不知道汽車要怎么跑、跑去哪里，所以安全員比普通汽車的司機(jī)還緊張。

問題來了：有沒有一種機(jī)制可以讓安全員隨意放心地去休息，而一旦出現(xiàn)情況，汽車會喚醒他，然后再由這個人接手汽車。

解決這一問題，需要人的智能和機(jī)器智能和諧融合在一起，而最終，還是歸結(jié)于人工智能層面。機(jī)器人需要自己判斷什么時候它自己可以做決定，什么時候當(dāng)它對自己決定的可信度降低到一定層次的時候，它要主動告知人類“這個場景我做不好，需要叫人過來”。我們尋求的“人機(jī)和諧”模式，是真正安全的模式，一旦達(dá)到這個水平，人就真的可以放松下來，有狀況的時候才去接管汽車。

換言之，人工智能與人如何智能地切換控制，這個問題很重要。

大家可能會問，自動駕駛車輛行駛的時候，如果前面100米突然出事故了，人工智能再把人叫醒，要是人反應(yīng)不過來怎么辦？

這就涉及下一個層次的問題?，F(xiàn)在我們采取的自動駕駛策略是車路協(xié)同，而車路協(xié)同能感知單靠車本身不能感應(yīng)到的一些視野、信號或狀況，能依靠路的傳感器把更多的信息及時傳遞給車輛。例如，如果路前方兩公里左右有狀況，汽車本身雖然沒有感知到，但前方路的傳感器能把信息傳給車，車的智能了解信息后及時把人喚醒，人就有足夠時間去反應(yīng)了。

第四個是群體協(xié)作。

以前，當(dāng)我們考慮人工智能的時候，大多考慮的是一個單體智能，也就是說考慮的是機(jī)器人個體能做什么。但隨著社會的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的工作是通過一個群體去做的，這里面有多個機(jī)器人或多個智能體，我們稱之為“群體協(xié)作”。

舉個例子。有信號燈的路口，車多時交通總是很容易擁堵，為什么？因?yàn)槠囀恰叭鋭邮健逼鸩蕉皇峭瑫r起步，前面的車開動走了后面的車才開始啟動，依次下去，大家一個一個動起來，沒辦法同步，通過信號燈的效率很低。將來，汽車是可能依靠群體協(xié)作的概念做到同時起步的，很多汽車聯(lián)動在一起，同時啟動并通過信號燈，這樣效率就很高了。

人工智能和機(jī)器人領(lǐng)域還有很多非常有意思的研究方向，希望我們的科學(xué)研究給社會帶來更多的進(jìn)步和驚喜。

《經(jīng)濟(jì)》：感謝您為我們分享了如此精彩的前沿科學(xué)，希望未來看到更多的應(yīng)用科學(xué)為人類社會生活服務(wù)，也希望看到更多的尖端科技服務(wù)國家發(fā)展大局。