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工程案例
类脑智能机器人研发前景广阔

发布于:2024-03-04 14:55:45  来源:米乐体育app官网下载  点击量:14次

  2022年8月17日,习在沈阳新松机器人自动化股份有限公司考察时强调:“要时不我待推进科技自立自强,只争朝夕突破‘卡脖子’问题,努力把关键核心技术和装备制造业掌握在我们自己手里。”机器人是现代化产业体系的重要组成,其应用领域包括工业制造、智慧农业、航空航天、深海探索、医疗卫生、国防安全、教育服务等重要行业。目前,机器人和AI领域深度融合,成为经济社会智能化变革的重要引擎。通过借鉴人类的机理和行为,显著提高机器人性能,完成通用的、多样的任务,是机器人研发的挑战和机遇。

  一般来说,机器人系统的目标是完成各类任务,具备学习能力,能够在特定环境中进行高质量互动。目前,大多数机器人系统以模拟人的行为或局部功能为出发点,面向特定任务开展结构设计和算法开发,使其能够代替人类完成相应操作,如分拣、焊接等。这些专用机器人系统在研发过程中,主要依靠定制化的控制程序和大量精密的传感器,对新任务的学习能力、对未知环境的适应能力十分有限,往往只能应用于特定的、单一的任务。相比于这类机器人,人类作业的灵巧性、精密性和适应性更胜一筹。目前人类能完成的大量工作,比如电子用品的装配等,机器人还无法真正介入。

  类脑智能机器人正是从人类思考、行为的源头出发,基于神经科学对影响人类作业、运动、感认知和决策等关键生物机理的研究,通过信息建模和机器人软硬件系统,建立起新型机器人系统。这种全新的机器人系统在外形、控制和智能等方面都与以往不同,可实现以往无法完成的多类新任务,引领机器人领域的变革。

  和普通机器人相比,类脑智能机器人可以通过引入人的生物结构、驱动方式、控制方式和智能决策等机理,减少机器人与人类的差距,在灵巧作业、敏捷运动和泛化学习等能力上接近于人类。由于类脑智能机器人从生物机理研究和模拟出发,更容易与人自然交互,实现深层理解,帮助神经科学家取得更多神经科学研究成果。再加上类脑智能机器人采用类人机理和模型,拥有更好的可解释性和可靠性,既能保证与环境的自然交互,又能大幅减少计算和控制的能耗——人类大脑的功耗仅在20瓦左右,与现有人工智能算法的训练能耗相比几乎可以忽略不计。

  类脑智能机器人研发前景广阔,也仍面临诸多挑战。首先,类脑智能机器人的研究涉及神经科学、信息科学、材料科学和机械学等多学科知识,需要整合多种前沿科学成果并进行深层次地融合。其次,人类对自身的认识还远远不足。当前,人类大脑的开发还不足5%,神经元连接多样且富有变化,很难精确建模。其三,类脑智能机器人的机械结构和算法架构与现有的机器人系统有本质的不同,实现智能认知、决策和灵巧操作并非易事。如何从人类海量神经机制和复杂多样的行为模式中,找到对提升机器人认知、决策、控制以及人机协作等性能有帮助的关键机制;怎样跨越生物与信息的鸿沟,将神经机制进行信息化表达,形成可计算、可实现的软硬件系统,还需要很多艰辛的工作。

  目前,类脑智能机器人在各方努力下已实现一系列技术突破并取得相应成果。在感认知方面,基于人类大脑视觉皮层实现语义提取、概念形成和主动联想等机理,建立神经计算模型和信息处理算法,提升了机器人在复杂场景下的认知可靠性。在决策方面,研究通过模拟杏仁核—前额叶和海马体之间的神经机理和功能,实现机器人“精度—能效—速度”均衡的多样化决策能力。在控制方面,通过模拟运动控制的神经机理,提升机器人的作业精度和多任务学习能力。在系统本体方面,类脑智能机器人研究通过对肌肉骨骼系统的模拟,构建具有类人运动系统特性的新型机器人软硬件系统,实现机器人在有限传感精度下的灵巧、柔顺和高精度作业。目前,类脑智能机器人相关技术已在实际场景中获得初步应用,例如高精密传感器关键零部件的柔性装配、腹部超声检查的设备操控、户外开放场景中的低功耗自动驾驶等。

  未来,类脑智能机器人研究将在机器人通用性、智能性方面带来变革,特别是对完成精密性、柔顺性和与人互动性要求较高的任务具有重要意义。在市场份额巨大的电子器件装配中,类脑智能机器人系统更容易模拟人实现灵巧的高性能作业;在医疗服务行业,类脑智能机器人更容易“共情”,进行个性化接触和深度交流。

  当前,我国在类脑智能机器人领域已经取得初步成果,科学家对人的不同脑区、器官、肌肉的神经机制进行了系统化深入研究。经过持续不断的创新与尝试,我国已自主研制了系统性模拟人体感认知、决策、控制机理的类脑智能机器人系统,通过类脑芯片实现控制的机器人系统等,在国际同一领域占有重要地位。

  据统计,2022年,人工智能核心产业规模达到5080亿元,同比增长18%;我国工业机器人的年安装量在过去10年增长了11倍,稳居全球第一大工业机器人市场。类脑智能机器人的发展将深刻改变人们的生产生活,我们应主动谋划,提前布局,让技术发展和安全保障双线并行。

  从技术发展角度来看,类脑智能机器人属于跨学科深度交叉融合领域,需要持续支持保障。机器人全链条发展过程中,要充分利用我国人工智能和机器人应用范围广、社会认可度高、人才储备雄厚等特点,打造科学与技术融合的类脑智能机器人人才队伍,保障我国机器人领域的前瞻性和落地性,实现技术引领超越。

  从技术安全性角度来看,类脑智能机器人通过融入人的内部机理,进一步缩小了与人的差距,能够更自然地与人交互,更易和人工智能大模型结合。我们要针对人机交互安全、用户数据安全等问题,在算法设计、实现、应用等环节的透明性、可解释性和可靠性方面,在数据收集、存储、使用等环节的安全性方面,加强审核评估,形成类脑智能机器人技术的安全阀。

  通过多学科深度交叉,类脑智能机器人逐渐显示其突破现存技术瓶颈的巨大潜力,发展前途广阔。我国科研工作者在这条科研道路上持续开拓创新,取得丰硕成果,未来也将更进一步,力争形成技术引领,为国家重大需求服务,为人类福祉做出贡献。

  系上绿围裙,扣上黄草帽,拎上锄头、水桶,顶着太阳,王亭予在杭州初秋近40摄氏度的高温中,踏上了一块黄土地

  由哈尔滨工业大学、中国航天科技集团联合建设的空间环境地面模拟装置27日在哈尔滨通过验收。

  作为中国最大的小商品集散中心,义乌以“买全球卖全球”闻名于世。近期,因为“义乌老板娘”可以无缝切换多国语言介绍自家商品,人们再次被这个号称“世界超市”的贸易重镇所震撼。

  “去年玉米大丰收,今年又包了300多亩地,咱盘算着,也‘整’台机器,起垄、播种、侧深施肥都好使,早点为春耕做个准备。”

  【科技前沿】湖北十堰发现3亿多年前古植物化石群 对推动石炭纪地层古生物研究有重大意义

  湖北省十堰市郧西县坎子山地区日前发现了新的生物化石资源。通过对比国内外植物化石组合和对区域地层做出详细的调查核实,地质专家确认这是一个石炭纪早期的植物化石群,形成时间距今大约3.4亿至3.2亿年。

  以人才驱动科学技术创新,以科学技术创新驱动高水平质量的发展,这是我国新时代人才强国战略、科技强国战略和创新驱动发展的策略的基本逻辑。

  为期4天的2024年世界移动通信大会26日在西班牙巴塞罗那会展中心拉开序幕。2024年2月26日,在西班牙巴塞罗那,人们在2024年世界移动通信大会上参观中国移动展台。

  这个由美国人工智能公司OpenAI发布的文生视频模型,只需要一段提示文本,就能生成具有多个角色和特定动作类型,且主题和背景基本准确的高清视频。

  体内微型处理器连接电极,采集颅内脑电信号;体外机为体内微型处理器无线供电,实现脑电信号传输,并采用机器学习算法把脑电信号“翻译”成外部设备的控制指令。

  该校现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组在大面积全钙钛矿光伏组件领域取得了新突破。团队通过研究实现了铅锡钙钛矿薄膜的大面积、均匀化制备,并在此基础上构筑全钙钛矿叠层电池。

  国际血液与骨髓移植研究中心日前向中国工程院院士、北京大学血液病研究所所长黄晓军教授颁发杰出服务奖,以表彰他创建半相合骨髓移植“北京方案”,为国际血液病学作出杰出贡献。

  2014年2月,中央网络安全与信息化领导小组第一次会议召开。习亲自担任组长,在会上强调:“网络安全与信息化是事关国家安全和国家发展、事关广大人民群众工作生活的重大战略问题,要从国际国内大势出发,总体布局,统筹各方,创新发展,努力把我国建设成为网络强国。”

  工业和信息化部近日发文提出,将从增强数据安全保护意识、开展重要数据安全保护、强化重点企业数据安全管理、深化重点场景数据安全保护四方面提升工业公司数据保护能力。

  2024年是京津冀协同发展上升为国家战略10周年。推动京津冀协同发展,要牵住疏解北京非首都功能这个“牛鼻子”。

  道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室一年一度的学术委员会会议23日在京召开。记者从会上获悉,第四次全国中药资源普查确认我国共有中药资源18817种。

  积极探索建制化科研组织模式,有助于提升国家科学技术创新整体效能,进一步激发科研主体的创新活力。当前,发挥好建制化科研组织模式优势,还要进一步完善科研机构内部协调机制,提高资源共享水平,优化科研评价体系。

  重庆阴条岭国家级自然保护区管理中心近日公布消息称,保护区内发现苦苣苔科植物新物种巫溪马铃苣苔,相关成果已在国际植物学刊物在线

  近年来,随着人工智能技术的进步,一些不法分子开始利用AI技术融合他人面孔和声音,制造非常逼真的合成图像来实施新型网络诈骗,这类骗局常常会在极短的时间内给被害人造成较大损失。我们该如何看清这类AI“深度造假”?

  我国渤海深层油气勘探再获发现,亿吨级油田渤中26-6油田新钻探井测试产能创新高,新增油气探明储量超4000万立方米,推动该油田累计探明储量突破2亿立方米,成为全世界最大的变质岩油田。

  风力发电取决于风力大小、太阳能发电取决于阳光是否充足,上海人工智能实验室研发的“风乌”大模型,正在让AI用于气象预测,辅助防灾减灾、能源生产。