達(dá)闥科技CEO黃曉慶：智能機(jī)器人的終極形態(tài)是云端機(jī)器人 | CCF-GAIR

編者按：2016年8月12、13日，雷鋒網(wǎng)在深圳舉辦了盛況空前的“全球人工智能與機(jī)器人峰會(huì)（CCF-GAIR）”，來自中美加的全球最為頂尖的科研實(shí)驗(yàn)室、學(xué)術(shù)權(quán)威、產(chǎn)業(yè)大咖、投資領(lǐng)袖共同探討人工智能、機(jī)器人、無人機(jī)、智能駕駛等四大領(lǐng)域的未來趨勢(shì)和產(chǎn)學(xué)研發(fā)展方向。雷鋒網(wǎng)將會(huì)議精彩演講內(nèi)容與視頻精心編輯，近期將逐步放出。

宏觀的理解，就是把機(jī)器人的大腦放到云端，然后用網(wǎng)絡(luò)接到一個(gè)機(jī)器人的身體上，也就是把機(jī)器人變成三個(gè)部分，把機(jī)器人的大腦放在云端，把機(jī)器人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變成移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)，然后把機(jī)器人的本體變成一個(gè)阿凡達(dá)，這樣就形成了一個(gè)云端機(jī)器人。

達(dá)闥科技CEO、前中國(guó)移動(dòng)通信研究院院長(zhǎng)黃曉慶在會(huì)上簡(jiǎn)明扼要的闡述了云端機(jī)器人的概念。他表示，我們可以用一個(gè)完整的架構(gòu)，依靠下一代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，做出來能夠跟人的神經(jīng)系統(tǒng)相媲美的機(jī)器人神經(jīng)系統(tǒng)。

人腦和電腦的對(duì)比

體積

人類大概有1000億個(gè)神經(jīng)元，想要用電腦模擬人腦是非常復(fù)雜的，那么如果想要電腦達(dá)到人腦的水平所制造出來的電腦會(huì)是什么樣呢？黃曉慶在會(huì)上很直觀地為大家算了一筆賬。

我們大腦里面有1000億神經(jīng)元，并且人腦平均重量只有1000克，非常輕，平均的耗能大概是40瓦。人腦的每一個(gè)神經(jīng)元相當(dāng)于300個(gè)輸入和300個(gè)輸出芯片，如果用45納米的芯片，要實(shí)現(xiàn)人的大腦需要2000噸重的芯片才可以實(shí)現(xiàn)，并且如果要實(shí)現(xiàn)人大腦的耗電是需要27兆瓦。也就是說，跟人腦比，同水平的電腦的重量和它的耗能都超過人腦100萬倍，這也就意味著，我們?nèi)绻胗眯酒鲆粋€(gè)和人腦一樣聰明的機(jī)器人，這個(gè)機(jī)器人是不可能扛著大腦走的。

性能

黃曉慶表示，雖然人腦的天然優(yōu)勢(shì)明顯，很省電、很輕，但人的大腦運(yùn)算速度很慢，原因是在人體里面不是靠電子導(dǎo)電的，而是離子在導(dǎo)電，比起電子接近光子的速度來說，離子就慢得多的多。

人腦的運(yùn)算速度大概只有500K左右，而電腦能1個(gè)G、2個(gè)G的做運(yùn)算。如果你做出一個(gè)跟人腦一樣聰明的電腦，它可以給一百萬個(gè)機(jī)器人共享。這就是非常重要的理論基礎(chǔ)。

黃曉慶拿人體做了一個(gè)類比，表示我們的人體實(shí)際上是一個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，通過神經(jīng)系統(tǒng)來控制我們身體所有部分，這個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)就是我們身體的通訊網(wǎng)，那么這個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)的性能是什么呢？

我們的神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)際上性能并不像我們想象的那么好，平均大概有100毫秒左右的延遲，從我們的腦袋傳到我們的眼睛是最快的，30-50毫秒，這也就是為什么看電影需要25幀才能流暢。從腳趾頭傳遞到大腦的延遲最高，要200多毫秒。也就是說人體的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)盡管傳輸距離很短，但是時(shí)間卻是很長(zhǎng)的。

云端人工智能

由于電腦能夠解決人腦的很多缺陷，但是在物理體積上不能夠達(dá)到要求，所以就有了“把大腦放到云端”的概念。從近些年的三個(gè)標(biāo)志性的事件上，可以看出，云端智能的發(fā)展時(shí)可能的。

第一個(gè)事件是在2010年的時(shí)候，IBM的Watson機(jī)器人在問答節(jié)目中打敗了人類，這已經(jīng)很厲害了。在此之后，2016又出現(xiàn)了阿爾法狗，在圍棋上又打敗了人類。這表示我們離某一個(gè)突破很近，這個(gè)突破就是人工智能在認(rèn)知領(lǐng)域里面的突破，這些機(jī)器人的出現(xiàn)是這個(gè)領(lǐng)域突破的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

第二個(gè)，這個(gè)領(lǐng)域可能大家關(guān)注的不多，2011年全球開始進(jìn)行第四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊的時(shí)候，把端到端的傳輸延時(shí)達(dá)縮小到了50毫秒，比人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)快了一倍，第四代網(wǎng)絡(luò)通訊在終端之間傳輸時(shí)，距離可以是1000公里以上，而人體也就是兩百毫米。

除了距離和延遲的提升，第四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)乃俣纫埠芨撸梢赃_(dá)到100兆。等到了第五代的時(shí)候，我們的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊性能還會(huì)提高10倍，成本還會(huì)下降10倍以上，容量可以提高100倍，這也就意味著，也許我們可以用50毫秒的時(shí)間控制一個(gè)遠(yuǎn)在1000公里或者更遠(yuǎn)距離的終端。

第三個(gè)，谷歌的完全自主駕駛的汽車行駛了100公里無事故、無障礙，這既是感知領(lǐng)域里面很大的成功，也是認(rèn)知領(lǐng)域的成功，這給我們帶來一個(gè)非常重要的從工業(yè)架構(gòu)上面的基礎(chǔ)。

AlphaGo和李世石對(duì)戰(zhàn)

根據(jù)以上的標(biāo)志性事件為基礎(chǔ)，我們可以造出一個(gè)新型機(jī)器人的架構(gòu)，這個(gè)機(jī)器人的架構(gòu)就是把機(jī)器人的大腦，也就是認(rèn)知系統(tǒng)放到云端，然后把機(jī)器人的神經(jīng)系統(tǒng)用一個(gè)高性能的網(wǎng)絡(luò)來替代，機(jī)器人的功耗會(huì)減小，設(shè)計(jì)也可以變得簡(jiǎn)單，更重要的是這個(gè)機(jī)器人的大腦可以同100臺(tái)電腦共享，從能量到效率都可以實(shí)現(xiàn)很高的水平，這個(gè)架構(gòu)我們就叫云端智能機(jī)器。

為什么說這個(gè)架構(gòu)重要呢？從某種意義上來講，沒有這種架構(gòu)很難做出能夠完全取代人的東西，有了這個(gè)架構(gòu)我們就有了起點(diǎn)，可以讓我們?cè)跈C(jī)器人領(lǐng)域追求的非常重要的一個(gè)工業(yè)目標(biāo)，達(dá)到這個(gè)目標(biāo)有可能是30年或者50年，但絕對(duì)不會(huì)超過100年，這個(gè)是我們大家努力的一個(gè)方向。

如何做一個(gè)云端智能機(jī)器？

足夠的大數(shù)據(jù)

黃曉慶在會(huì)上提到了一個(gè)非常重要的架構(gòu)XaaS，使用AI與HI（人類輔助）相結(jié)合的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)來習(xí)得“智慧”。

從人工智能的角度來說，目前有相當(dāng)多的開源的平臺(tái)，有相當(dāng)多的算法，甚至還有相當(dāng)多的開源的數(shù)據(jù)，所以我們要培養(yǎng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)讓它能夠識(shí)別圖片，甚至對(duì)自然語言、文字認(rèn)知可以到達(dá)一個(gè)水平。

那公司和公司的差異是什么？實(shí)際上來自于每一個(gè)公司對(duì)于新的有效數(shù)據(jù)的掌控，科大訊飛有大量的用戶可以去積累數(shù)據(jù)，由此來看，機(jī)器人研究者和人工智能研究者的特點(diǎn)就是積累數(shù)據(jù)，只有足夠多的數(shù)據(jù)積累才有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)和培養(yǎng)人工智能網(wǎng)絡(luò)。在機(jī)器人的研究，如果不能收集到足夠機(jī)器人運(yùn)作的數(shù)據(jù)來培訓(xùn)我們操作機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)，那我們實(shí)際上沒辦法提高我們機(jī)器人的水平。那在這樣的技術(shù)基礎(chǔ)的支撐之下，想要做出來能夠跟人的神經(jīng)系統(tǒng)相媲美的機(jī)器人神經(jīng)系統(tǒng)就需要一個(gè)完整的架構(gòu)。

快速的通訊網(wǎng)絡(luò)

機(jī)器人神經(jīng)系統(tǒng)還非常需要依靠下一代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，其核心的就是保證安全和保證通訊的質(zhì)量。通訊要求能夠在1000公里之內(nèi)實(shí)現(xiàn)100毫秒，從這個(gè)角度來說，還需要很重要的一些基礎(chǔ)設(shè)施，這些基礎(chǔ)設(shè)施從某種意義上來講跟機(jī)器人沒有特別的關(guān)系。

優(yōu)質(zhì)的安全性

黃曉慶在會(huì)上提到了一個(gè)十分重要的概念，叫移動(dòng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，并且舉了個(gè)例子：

假如說你在用機(jī)器人保姆看著兩個(gè)孩子，你去上班了，你心里想的第一件事情決不是這個(gè)保姆很笨，你心里想的是我在上班，萬一這個(gè)保姆被黑客給黑了怎么辦？這是很關(guān)鍵的問題，就需要我們建立安全的體系來控制機(jī)器人，這個(gè)體系叫移動(dòng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，讓黑客沒有辦法檢測(cè)到機(jī)器人的存在，讓這個(gè)機(jī)器人變成隱身，黑客看不見就沒法攻擊它，讓機(jī)器人的IP沒辦法攻擊它。

感知和認(rèn)知的結(jié)合

基于以上架構(gòu)，一個(gè)很核心的需要驗(yàn)證的一點(diǎn)，就是機(jī)器人的感知和認(rèn)知。

黃曉慶舉了一個(gè)他們即將推出的“盲人導(dǎo)航設(shè)備”的例子，這個(gè)設(shè)備它擁有一個(gè)移動(dòng)端和一個(gè)頭盔，移動(dòng)端可通過語音控制，盲人可設(shè)置終點(diǎn)站，頭盔是傳感器，相當(dāng)于一個(gè)傳感器的集合，這個(gè)頭盔上面有足夠的傳感器，能夠把這些信息通過終端傳到云端，云端進(jìn)行認(rèn)知決策，然后用自然語言和這個(gè)盲人溝通。

這就是感知、認(rèn)知和云端智能相結(jié)合的簡(jiǎn)單演示。

目標(biāo)

黃曉慶在會(huì)上表示，達(dá)闥科技的目標(biāo)是在2025年實(shí)現(xiàn)家庭保姆機(jī)器人，不過這以目標(biāo)十分宏觀，所以他們會(huì)先以“云端機(jī)器人運(yùn)營(yíng)商”的企業(yè)形象出現(xiàn)。先研究機(jī)器人的大腦及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，搭建安全可靠的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，然后接入一些類似安放機(jī)器人、導(dǎo)盲機(jī)器人等垂直型服務(wù)機(jī)器人，做機(jī)器人連接云端的控制器，最后在實(shí)現(xiàn)家庭保姆機(jī)器人的宏偉目標(biāo)。

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