隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人機(jī)物融合的相關(guān)研究引起世界普遍關(guān)注。以信息技術(shù)、人工智能為代表的新興科技快速發(fā)展，大大拓展了時間、空間和人們的認(rèn)知范圍，人類正在進(jìn)入一個人機(jī)物三元融合的萬物智能互聯(lián)時代。“十四五”規(guī)劃對我國人工智能的核心技術(shù)突破、智能化轉(zhuǎn)型與應(yīng)用等多個方面作出了部署。
針對以上背景和議題，經(jīng)濟(jì)日報社編委、中國經(jīng)濟(jì)趨勢研究院院長孫世芳作為主持人，與中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用聯(lián)盟人工智能專家委員會主任劉鵬、海南大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授楊天若、中國機(jī)器人峰會工作委員會秘書長張歡喜三位專家進(jìn)行了深入對談。
12月4日，《經(jīng)濟(jì)日報》在第10版：智庫 發(fā)表文章《人機(jī)物三元融合萬物智能互聯(lián)》，介紹了上述專家的思想碰撞和獨(dú)到觀點(diǎn)。
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《經(jīng)濟(jì)日報》是經(jīng)濟(jì)日報社主管的日報報刊，是國務(wù)院主辦的中央直屬黨報，是黨中央、國務(wù)院指導(dǎo)全國經(jīng)濟(jì)工作的重要輿論陣地。
劉鵬教授，清華大學(xué)博士，中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用聯(lián)盟人工智能專家委員會主任、中國信息協(xié)會教育分會人工智能教育專家委員會主任、教育部全國普通高校畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)委員會委員、2019年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽命題人、第45屆世界技能大賽中國區(qū)云計算選拔賽裁判長/專家指導(dǎo)組組長、中國電子學(xué)會云計算專家委員會云存儲組組長、工業(yè)和信息化部云計算研究中心專家、2002 PennySort國際計算機(jī)排序比賽冠軍與全國挑戰(zhàn)杯比賽總冠軍。
經(jīng)濟(jì)日報
人機(jī)物三元融合 萬物智能互聯(lián)
隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人機(jī)物融合的相關(guān)研究引起世界普遍關(guān)注。習(xí)近平總書記在兩院院士大會中國科協(xié)第十次全國代表大會上指出，以信息技術(shù)、人工智能為代表的新興科技快速發(fā)展，大大拓展了時間、空間和人們認(rèn)知范圍，人類正在進(jìn)入一個人機(jī)物三元融合的萬物智能互聯(lián)時代。“十四五”規(guī)劃對我國人工智能的核心技術(shù)突破、智能化轉(zhuǎn)型與應(yīng)用等多個方面作出了部署。本期特邀專家深入探討。
嘉 賓
中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用聯(lián)盟人工智能專家委員會主任 劉 鵬
海南大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授 楊天若
中國機(jī)器人峰會工作委員會秘書長 張歡喜
主持人
經(jīng)濟(jì)日報社編委、中國經(jīng)濟(jì)趨勢研究院院長 孫世芳
三元融合以人為中心
主持人：作為更深層次的人工智能模式，人機(jī)物三元融合將給行業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式、社會生活方式帶來怎樣的改變？實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和技術(shù)途徑是什么？
劉鵬：人機(jī)物三元融合強(qiáng)調(diào)的是物理空間、信息空間和社會空間的有機(jī)融合，物理空間分別與信息空間、社會空間源源不斷地進(jìn)行信息交互，而信息空間與社會空間則進(jìn)行著認(rèn)知屬性和計算屬性的智能融合。人機(jī)物三元融合的核心是人工智能，人機(jī)關(guān)系是三元協(xié)同的關(guān)鍵所在，當(dāng)兩者認(rèn)知貼合并能協(xié)同有效地開展工作時，好比為三元融合添加“馬達(dá)”，在智慧大腦的引領(lǐng)下推動其有序而良性地向前發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的深度應(yīng)用和高度融合，將進(jìn)一步推動人類、機(jī)器、自然三者高效協(xié)作。生產(chǎn)方面，三元融合增強(qiáng)了機(jī)器的感知、共情、行為、應(yīng)變能力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器與人類的能力互補(bǔ)，從而提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；生活方面，三元融合消除了更多的理解偏差與交互限制，機(jī)器可以充分利用物理世界與自然資源，根據(jù)人類的需求量身定制更多個性化的產(chǎn)品和服務(wù)，帶來高品質(zhì)生活。
實(shí)現(xiàn)人類、機(jī)器與自然的和諧共生，實(shí)現(xiàn)智能化、精細(xì)化和動態(tài)管理，打造新型社會生態(tài)，是一項(xiàng)浩大的工程，真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要時間，甚至需要幾代人的努力。因此，人機(jī)物融合的近期目標(biāo)是助力機(jī)器智能水平的提升，大幅提升機(jī)器的感知、應(yīng)變能力，推進(jìn)人機(jī)關(guān)系的發(fā)展。需要著力建設(shè)人工智能系統(tǒng)，在已有的語音識別、機(jī)器視覺、執(zhí)行器系統(tǒng)研發(fā)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)突破認(rèn)知行為系統(tǒng)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)由語音助手、搜索引擎、導(dǎo)航系統(tǒng)等弱人工智能到具有人類思維和心智的強(qiáng)人工智能的發(fā)展，讓機(jī)器更好地理解外部世界。
楊天若：人機(jī)物交互的樞紐是“信息”，“機(jī)器”雖然能夠高效地從物理環(huán)境中捕獲與存儲信息，但無法自主地分析信息。而人能從更高層次感知物理環(huán)境，提取有用信息，從而在人機(jī)交互過程中將感知的信息傳遞給機(jī)器，使得機(jī)器在作用于物理環(huán)境過程中體現(xiàn)人類的真實(shí)意圖和智能屬性。隨著機(jī)器自主智能性的提高，人機(jī)物關(guān)系則會演變?yōu)?ldquo;共生關(guān)系”，三者相互合作，共同創(chuàng)造智慧社會。從近期目標(biāo)來看，在人機(jī)物智能技術(shù)的推動下，將通過利用各種信息資源使人類社會、信息空間、物理空間聯(lián)動互通、數(shù)字孿生、動態(tài)耦合、虛實(shí)交融，形成以人為中心的人機(jī)物三元融合的智能化新社會形態(tài)，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、休閑娛樂、醫(yī)療健康等方面提供更主動、更精準(zhǔn)的智慧化服務(wù)。
張歡喜：人機(jī)物三元融合必須深度綜合物聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)，使物與物、物與人之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，將智能融入萬物實(shí)現(xiàn)無縫對接、協(xié)同計算。特別是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正催生著人機(jī)物融合網(wǎng)絡(luò)空間的形成和發(fā)展，呈現(xiàn)出大融合、大數(shù)據(jù)、智能化和虛擬化特征。
人機(jī)物三元融合技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，將給我們的生產(chǎn)、生活帶來很多改變。廣泛的連接產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)高度匯集將實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)跨區(qū)域流動，繼而催生更多的新模式新業(yè)態(tài)。如果說互聯(lián)網(wǎng)對社會經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生革命性影響的上半場屬于消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，那下半場則屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，它通過人、機(jī)、物深度互聯(lián)，全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面鏈接，推動新的工業(yè)生產(chǎn)制造和新的服務(wù)體系。人機(jī)物融合計算的關(guān)鍵是如何有效提取和融合人、機(jī)、物三元信息，并提供普適服務(wù)有效融合和利用“人”的價值，一方面提取并利用人的特征和能力，另一方面做到以人為本的計算和服務(wù)。
一些技術(shù)問題亟需解決和優(yōu)化
主持人：我國人機(jī)物三元融合研究的現(xiàn)狀如何？當(dāng)前面臨哪些關(guān)鍵挑戰(zhàn)？
楊天若：隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)不斷發(fā)展與涌現(xiàn)，人機(jī)物三元空間的深度融合已引起世界各國的關(guān)注。其中，數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智能工廠、智慧城市等都是人類社會向人機(jī)物智能融合型社會邁進(jìn)這一歷史進(jìn)程的階段性典型應(yīng)用。近年來，我國相繼出臺了一些戰(zhàn)略規(guī)劃，積極推動人機(jī)物三元空間融合研發(fā)進(jìn)程。從國家科技發(fā)展層面看，2017年國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將知識驅(qū)動的人機(jī)物三元協(xié)同理論作為新一代人工智能基礎(chǔ)理論體系和重點(diǎn)任務(wù)。從社會應(yīng)用層面看，人機(jī)物三元融合已廣泛應(yīng)用到智能家居、智慧交通、智慧醫(yī)療等多個方面。從技術(shù)層面看，政府與科研機(jī)構(gòu)一直致力于社會的智慧化建設(shè)，從早期的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)，到邊緣計算、數(shù)字孿生、“互聯(lián)網(wǎng)+”，均為人機(jī)物智能奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
不過，目前仍缺乏對人機(jī)物三元融合科學(xué)理論、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐應(yīng)用等方面的綜合研究。一是缺乏通用的人機(jī)物系統(tǒng)設(shè)計方法。現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)計方法大都針對特定的應(yīng)用，沒能綜合地考慮多種設(shè)計因素，尤其是人的社交關(guān)系，缺乏通用性，不能很好地滿足日益增長的、互聯(lián)互通的智慧應(yīng)用需求。二是缺乏人機(jī)物大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析平臺。人機(jī)物系統(tǒng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)具有多源異構(gòu)、跨空間、跨平臺、高階、海量、時序等特點(diǎn)，尚缺乏統(tǒng)一表示、融合、計算、分析和處理人機(jī)物大數(shù)據(jù)的方法和平臺。三是缺乏自動進(jìn)化的人機(jī)物系統(tǒng)設(shè)計模型。現(xiàn)有的設(shè)計模型往往是靜態(tài)模型，不能隨著用戶需求和環(huán)境的改變而自適應(yīng)地優(yōu)化和迭代。
劉鵬：早在2009年，中科院發(fā)布《中國至2050年信息科技發(fā)展路線圖》，提出了人機(jī)物三元世界和信息技術(shù)普惠大眾的思想。中國信息通信研究院發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書(2021)》顯示，2020年我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到39.2萬億元，占GDP比重為38.6%。以信息技術(shù)為引領(lǐng)的人機(jī)物融合正在大踏步向前。
然而縱觀當(dāng)前實(shí)際情況，人機(jī)物三元融合仍面臨著一些棘手的技術(shù)問題亟需解決和優(yōu)化。其一，人工智能系統(tǒng)并未達(dá)到強(qiáng)人工智能水平，無法完全獨(dú)立工作，比如汽車制造環(huán)節(jié)，遇到故障、網(wǎng)絡(luò)入侵等意外事件，仍需人工控制；機(jī)器人在智能、柔性和靈活方面還有所欠缺，部分裝配工作仍需人工干預(yù)等。其二，人機(jī)物融合應(yīng)用還較為零散，好比產(chǎn)業(yè)鏈的上下游，如何打通仍然是問題所在。同時，如何在保護(hù)隱私的前提下，上下游共享數(shù)據(jù)，根據(jù)共享態(tài)勢做出科學(xué)預(yù)測，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，也是人機(jī)物三元融合研究題中應(yīng)有之義。
邁向人機(jī)物智能融合型社會
主持人：從概念到實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，人機(jī)物三元融合目前有哪些典型應(yīng)用場景？如何推動有效協(xié)同與融合發(fā)展，使其成為解決國家重大需求的有力支撐？
楊天若：人機(jī)物智能是當(dāng)前信息社會的一次重大變革，各種高新人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與涌現(xiàn)，有效協(xié)同與融合了人機(jī)物異質(zhì)要素，典型的應(yīng)用場景包括智慧家庭、智慧社區(qū)、智慧經(jīng)濟(jì)圈等。當(dāng)前可從以下幾方面深化研究：一是探索人機(jī)物內(nèi)在協(xié)同規(guī)律和交互機(jī)制；二是構(gòu)建新型智能計算與服務(wù)系統(tǒng)；三是加強(qiáng)人機(jī)物自適應(yīng)系統(tǒng)頂層設(shè)計；四是突破人機(jī)物數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)；五是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的安全保障。
促進(jìn)人機(jī)物三元空間的深度融合與和諧發(fā)展，政府需大力支持以人機(jī)物智能技術(shù)為代表的新型城市基礎(chǔ)設(shè)施與公共服務(wù)平臺的建設(shè)，讓人機(jī)物智能技術(shù)持續(xù)為新型智能化城市賦能。同時，創(chuàng)新地運(yùn)用人工智能技術(shù)手段，改變?nèi)藱C(jī)物智能應(yīng)用開發(fā)模式，突破人機(jī)物智能普惠瓶頸，構(gòu)建高質(zhì)量、開放型的基礎(chǔ)軟件生態(tài)。
劉鵬：人工智能飛速發(fā)展，人類社會正向人機(jī)物三元智能融合型社會邁進(jìn)，無人碼頭、無人工廠、智慧城市等都是典型應(yīng)用場景。以無人工廠為例，大部分汽車生產(chǎn)流程都是自動化的，一些技術(shù)上不成熟、計算機(jī)無法完成的工作，比如集成面板的檢測交由人工完成，人、機(jī)、物相互協(xié)作，形成了高效的運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)環(huán)境。
推動人機(jī)物有效協(xié)同與融合發(fā)展，一方面應(yīng)大力建設(shè)強(qiáng)人工智能，提升人工智能水平；另一方面，著眼全局，共享行業(yè)數(shù)據(jù)，通過對人、機(jī)、物的全面連接，構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全新體系，實(shí)現(xiàn)由局部融合到行業(yè)融合直至社會融合，最終實(shí)現(xiàn)社會一體化。對此，諸多技術(shù)、政策方面的問題仍需要政府、社會等方面的高效協(xié)調(diào)與大力支持。技術(shù)上，開展數(shù)據(jù)治理，解決數(shù)據(jù)沖突，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、客觀性和安全性；基于全局優(yōu)化策略，開展科學(xué)預(yù)測，為人機(jī)物融合提供前瞻指導(dǎo)；啟動故障機(jī)制，在出現(xiàn)問題時進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。政策上，亟需制定并推進(jìn)相應(yīng)的上下游銜接標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和政策，明確共享和開放的數(shù)據(jù)內(nèi)容以及開放的范圍與權(quán)限，做到有效銜接和適度、適量開放。
張歡喜：隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與加速融合，智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）正成長為一個具有廣泛發(fā)展前景的新興前沿領(lǐng)域。智能物聯(lián)網(wǎng)首先通過各種傳感器聯(lián)網(wǎng)實(shí)時采集各類數(shù)據(jù)，進(jìn)而在終端設(shè)備、邊緣設(shè)備或云端通過數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)方法來進(jìn)行智能化處理和理解。近年來，智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已逐步融入到國家重大需求和民生各個領(lǐng)域，如智慧城市、智能制造、社會治理等。一個典型的例子是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，它通過人、機(jī)、物的全面互聯(lián)推動了全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系構(gòu)建。
智能物聯(lián)網(wǎng)是海量人、機(jī)、物融合的主體，人機(jī)物協(xié)同融合成為新的發(fā)展趨勢，也將推動新一代群智感知計算的產(chǎn)生。人機(jī)物融合群智計算面向物聯(lián)網(wǎng)和普適計算領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)前沿，探索異構(gòu)群智協(xié)同的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新，通過關(guān)鍵技術(shù)突破推動人、機(jī)、物要素的有機(jī)連接、協(xié)作與增強(qiáng)，構(gòu)建具有自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、持續(xù)演化等能力的智慧空間，對促進(jìn)智慧城市、智能制造等國家重大需求領(lǐng)域新模式和新業(yè)態(tài)形成，推動新一代智能物聯(lián)技術(shù)發(fā)展變革等具有重要意義。
