工业机器人,因为 AI 迎来 「智能时代」

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编者按

从ChatGPT开始,生成式AI技术在全球范围内引发了广泛关注。随着大模型逐渐具备“像人一样思考”的能力,真正智能的机器时代似乎已经到来。特斯拉、OpenAI、微软和亚马逊等巨头纷纷投入大量资源到人形机器人领域。然而,具身智能在真正走进千家万户前,可能会首先应用于工厂。工业机器人借助AI技术,有望获得更高水平的智能,从而推动具身智能技术的发展。本文将探讨为什么具身智能工业机器人的时代已经来临。

你好,具身智能

具身智能:“探索-利用”学习范式

具身智能理论源自“具身认知”,认为智能体的认知能力与其自身的结构密切相关。这种认知不仅影响智能体的高级心理活动,如推理和决策,还决定了智能体与环境的互动方式。具身智能理论挑战了传统的认知理论,提出了将“身”与“智”统一的理论框架。智能体通过与环境互动获取信息,进而建立对环境的认知。整个认知过程遵循“探索-利用”范式。

具身智能理论强调智能体与环境之间的强关联,认为智能本质上是这两个实体的总和。为了达到这一目标,智能体必须具备一些基本的通用能力,包括空间认知能力和移动导航能力。空间认知能力让智能体能够对外部物理世界进行抽象和解构,移动导航能力则使其能在微观环境中适应和学习。

硬件为“智能”而生

长期以来,人工智能的发展主要集中在如何在通用硬件上实现更好的智能,而忽视了以智能需求为导向驱动新型硬件的开发。具身智能理论认为,硬件设计应以智能为核心。近年来,这一趋势已经显现。具身智能理论不仅强调硬件与智能的耦合,还强调智能体与环境的关系。在设计具身智能产品时,不应将其从任务环境中剥离考虑。

你好,具身智能工业机器人

EIIR的本质:解放“人”超越“人”

EIIR的目标是替代人在生产过程中的角色,提高生产效率。人形机器人并非理想的EIIR形态,因为生产环境相对封闭,无需考虑人类体形的限制。EIIR需要替代的是人在生产过程中被异化后的角色,而不是人的本质。EIIR还需放大和强化人类的能力,实现真正的无人化生产。EIIR面临的挑战包括生产场景的不确定性、生产环境的多样性以及标准产品的智能水平。

EIIR的模样:具象化的具身智能

如果对EIIR的本质没有太多疑问,不妨想象一下EIIR的模样。具身智能理论认为智能体由感知系统、运动系统和世界模型三部分组成。感知系统通过多模态传感器建立强大的感知能力,运动系统通过闭环控制系统实现灵活、精准的控制,世界模型则为智能体提供了对生产环境的理解和抽象。

EIIR的关键:智能化柔性适配

如何让标准、通用的EIIR产品具备执行具体生产任务的能力?核心在于通过“人机交互”实现“智能化柔性适配”。ChatGPT等技术打破了人机交流的障碍,使EIIR可以通过自然语言、肢体语言等方式与人沟通。软件方面,大模型的加持使EIIR具备了快速学习的能力,硬件技术的进步则提升了EIIR的算力密度。新材料和新技术的应用也为EIIR提供了更多的外部形态。

EIIR,未来已来

EIIR的诞生和使命是接管人类社会的物质资料生产,为人类的发展提供持续的物质支持。随着技术进步,EIIR的智能化程度将不断提高,最终实现真正的“无人工厂”。尽管这是一个漫长的过程,但它值得我们期待和努力,因为终有一天它将到来。

本文来源: 图灵汇 文章作者: 吴一起