吴甘沙：机器人应是温情脉脉、有情感、有温度的

以“工业4.0”牵手“中国制造2025”为主题的中国智能制造国际高峰论坛暨中国智能产业创新创业大会（以下简称“高峰论坛”）今天在山东济南举行。英特尔中国研究院院长吴甘沙先生做了题为《研究有温度、可协作的智能机器人》的报告。他希望，机器人是温情脉脉、有情感、有温度的机器人。这样一种机器人它需要什 么呢？这样的机器人需要智能，需要与人协作的能力，这事实上也是现在的工业机器人的领导者在着力想解决的问题。强调未来机器人的技术前沿的竞争，可能不是机器的竞争，而是计算的竞争。

以下为报告实录全文：

吴甘沙：今天我的题目是《研究有温度、可协作的智能机器人》，机器人也是需要有温度、有情感，需要有协作的机器人。今天说工业4.0，说互联网也好，都在谈智能工厂、智能制造到智能产品再到智能服务，它后面无外乎自动化、网络化、智能化（或者叫智慧化），所有这些“化”后面都有核心的基础，比如物联网能够帮助我们的工厂、制造和产品有更多的感知世界的能力。后面又有互联网+，互联网+帮助我们的产品和服务维持到更多的个人，能够实现所谓的C2B或者F2C，同时又有大数据。当然这个“大”字，我在上面加了引号。为什么？我们在制造过程中确实能产生很多大数据。GE一个涡轮的风机的叶片一天可以产生5000亿字节的数据。但是在很多其他的场景，数据未必大，我们强调的是价值为大。所以，我在“大”字上面加了个引号。所有三个数据都是我们工业4.0，都是互联网+或者说是“中国制造2025”的核心技术。

在中国物联网发展得非常好，我们的互联网+在全世界应该是前列的。我们的大数据发展得不错，毕竟数据跟人、跟产业是相关的。应该说，从数据资源这个角度上来说，我们非常丰富。大家如果说，在下一个工业革命的时代，数据是新的原材料，数据是资产，是货币，是原油的话，我们站在一个相当不错的竞争的地位上。关键我们弱的是在工业本身，虽然我们周围这些技术还不错，但是工业本身确实是比较弱一些。

大家可以看到，像这些世界知名的工业机器人，他们要么是欧洲的，要么是日本的，大家对四大家族都很熟悉了。再看我们中国做的工业机器人（图），左边是中国做的，里面三个核心部件，一个是减速器，一个是控制器，一个是伺服电机，这三个成本加起来就19.5万元。国外的一个类似的在汽车流水线上面做的弧焊机器人整机的价格17万元以下。我们现在面临的是一个核心技术尤其是精密的技术缺乏的现状。所以我们国家发改委提出未来机器人发展的路线图，一个是机器人本体的设计以及在生产过程当中的应用。第二个是强调的关键零部件包括高精密的减速器、伺服电机和控制器，将来应该是中国发展的重要区域。再就是整体系列化产品的开发、主产的数字化改造。

我非常同意这些发展路线，但是如果我们能够把这些关键的零部件做得一样好，我们还是在跟随。从战略这个层面，我们要考虑怎么弯道超车，怎么去改变这个游戏规则，这是我们做研究的要考虑的问题。现在工业机器人有什么问题？（图）这是大家看到的典型工业机器人应用场景，它是被关在笼子里面。前一段时间大家都在说人工智能AIA非常非常危险，它杀死人了。但是大家仔细琢磨一下，它杀死人并不是它太聪明，而是因为它太笨了，人不小心走进这个笼子，以至于它杀死了人。

未来机器人会不会取代人类？这个是在18世纪工业革命的时候一帮人看到机器要取代他们的工作，他们想到的第一件事情就是把机器砸了。如果说未来机器人也沿着这条路发展的话，它不只是面临技术上的问题，还会面临社会这么一个问题。我们希望的机器人是温情脉脉、有情感、有温度的机器人。这样一种机器人它需要什么呢？这样的机器人需要智能，需要与人协作的能力，这事实上也是现在的工业机器人的领导者在着力想解决的问题。

（图）这是机器人在跟世界乒乓球冠军打乒乓球，这是摆拍的，是假的，事实上工业机器人目前还没有达到这样的智能。

（图）麻省理工学院的一个教授做了一个机器人，这个机器人和原来的工业机器人长得不太一样。首先，它有一点点人情味。其次，它有感知的能力。在它的手上面装了一个摄像头，所以它能够感知。同时，它又能协作。原来工业机器人是预先给它编程编完了，它只能这么做，而你现在可以教它怎么做，它通过模仿可以学会做新的东西。最重要的是，现在的新兴工业机器人，它希望能够跟人协作。

（图）这是ABB的一种机器人，它是希望能够跟人来更好地协作。在未来的一条生产线上，不是简单的全是人或者全是工业机器人，人和工业机器人交错着站在生产线边上，他们来完成瞬息万变的生产任务。

我们谈到的大数据也好、互联网+也好，它缺少什么？人工智能，这也是我们中国可以做得非常好的。中国现在考虑工业机器人的战略，可以考虑在四个点上占据很好的有利位置，然后再去进攻工业机器人这个产业。我这里想强调的是未来机器人的技术前沿的竞争，可能不是机器的竞争，而是计算的竞争。

我这里面想要讲的五个方面，就是怎么通过计算来改变在机器人竞争中的格局。第一个方面，用摩尔定律改变机器人的成本结构。摩尔定律有一个提法就是每过18个月或者半年，它的器件的成本会下降一半，所以这是一条下降非常快的曲线。（图）这个曲线带来什么好处？我们看到手机、平板、电脑差不多每过两年都会变得更便宜，它的性能会变得更好。上面那条曲线，它的成本下降曲线是非常慢的，它并不符合摩尔定律。

（图）这是我们分析的一个机器人PR2，是美国的一家公司做的，当然这家公司已经不存在了。它不存在的原因之一，就是因为这款机器人实在是太贵了，光是物料的成本就是20万美金。它为什么那么贵？我们进一步研究发现，它的芯片也就两三千美金，并不贵，贵的部分是两条胳膊和手。我们有没有可能改变它的成本结构和技术结构，使它能够跟随摩尔定律的成本下降曲线？能不能把这么一个20万美金成本的机器人下降到8000美金？我们其实已经开始了这方面的探索和尝试。

美国宾夕法尼亚大学的一个教授做的一个工作（图），我们觉得非常好，我们也正在跟他合作。PR2机器人贵在高精度的电机，因为它非常精确、稳定，如果换了其他的电机，它的胳膊和手可能会像得了帕金森氏症一样不停地抖动。高精度电机价格非常昂贵，他就是用计算来补偿计算上面的不精确，从而使得很很便宜的二三十美金的电机也能够达到一两百美金电机同样的精确度，这也就是用摩尔定律去改变机器人的整个成本结构。在控制这一块很困难的是完成复杂的动作。

机器人的计算与今天的计算很不一样。为什么很不一样？我这里想引用美国科学家默拉维克的悖论，这个悖论讲的是什么？十几年前计算机就能够赢过国际象棋的国际特级大师。我们刚才说的一定得是成人、经过高度训练的人才能完成。另外一方面像一些运动、感知、视觉和运动的协作、视觉和触觉的协作，这个需要巨量计算。我们成人会做的东西计算量不大，一两岁小孩就会做的东西，计算量非常大，这就是计机器人的计算和我们不太一样的地方。中国人非常自豪的是，“天河二号”又一次拿到了NO.1。这么一个“天河二号”是典型的冯诺依曼架构，它功耗是1800万瓦，能够达到3.4亿亿次/秒的计算。反过来想我们的大脑，你想想它也是一个计算机，它的功耗是20瓦，但是它能够做10亿亿次/秒的计算。1800万瓦对20瓦，3.4亿亿次对10亿亿次，这个需要新的类脑的架构，我们叫神经拟态架构。

在这个前沿我们也投入了很多的研究。用模拟计算实现人脑处理的非确定性的、高度容错的计算任务。人脑是有一个层次性的结构，有它的记忆。我们人脑在记忆的时候，并不是从头再算，而是一直在从你的记忆中提取东西，不停地在做预测，这个又与传统的计算机架构非常不一样。我们人脑还有一个特点就是它的计算和记忆是一体的。我们现在冯诺依曼架构记忆是CPU完成的。通过对这样一种新型的架构的研究去处理计算机一体、高度的有容错能力、能够处理模糊性的这样一种计算，这个是研究的第二个前沿。

第三个是对机器人来说我们需要安全可靠设计方法学。为什么？大家知道，我们机器人跟原来的PC不一样，它是有眼睛、有手、有脚，它会偷偷地在你家里给你不停地拍。中国古代说非礼勿视、非礼勿听，机器人可不听这个。机器人有手，可以控制家里的东西。能不能随时保持它是新的，能不能抵挡各种有意的无意的攻击？一个功能三支团队用三种不同的软硬件去实现，最后三个结果去投票。至少有两个是一样的，就选择这样一个结果。还有一个问题，一旦这个机器人失控，怎么办？大家看到很多机器人身上有一个红色按钮，它就是起到这个作用的。但是有时候你没办法去接近这个机器人，你怎么能够阻止它？

第四个是机器人的设计要做平台化、云化，要考虑更多的机器人之间的相互协作。平台化就像PC平台化一样，能够使得你这个机器人更便宜，接着使得你设计和开发的时间更短。云化就是机器人能够通过云进行相互之间的通讯和交流。大家知道，我们人学习东西的话，是我们人的强项，但是我把学到的东西，把这种知识转给别人的话，是很困难的。我看了一本书，没办法把我学到的东西转给你。但是机器人不一样，机器人学到的知识能够被转化为一种所有机器人都能够一下子学会的知识。所以这个机器人和云化会带来很多很多的机会。

我们未来设计的机器人可能是非常专用的机器人，并不是通用全能的机器人。比如协作，我派去一队、一组的机器人救险，这一队的机器人可能各有不同的功能。这些不同的机器人之间，怎么来做协作？怎么能够让他们更好地学习和协作？这又是非常有趣的研究的前沿。

第五个是机器人和人的交互设计。机器人和人的交互是非常有意思的东西。我们在电脑、平板、手机上已经学到了很多关于使用的东西，机器人带来的完全是不一样的，它有手有脚，最关键的是它有情感，使得整个机器人的设计变得更复杂。

很重要的是怎么来设计一个大家喜欢的机器人？在机器人的领域里面有一个词语就是当你设计的机器人越来越像人的时候，大家会越来越喜欢它，直到它到了一个点。如果过了这个点，它太像人了以后，人家就会感觉到不舒服，感觉到恶心了。这是一个蛮有趣的研究课题。

再就是情感。需要很多计算和人工智能部分往情感方面走。（图）这里有很多从电影里面出来的电影片断，像这样一种声音和视觉，能够带给机器人一种什么样的感觉，它下面怎么去应对它？英特尔中国研究院去参加竞赛，11月份刚刚宣布我们拿了第一名，我们花了很多时间在这方面的研究。

我们同时强调机器人关键是能够帮助人，特别是在人受伤的时候，它有没有能力去帮助他？一个机器人碰到一个物体的时候，怎么跟它交互？是不是首先了解它是活的还是死的，是有生命的还是没有生命的。它如果是没有生命的，是可移动的还是不可移动的？如果这样一个东西阻挡在我前面，如果是可移动的，我轻轻一推就走过去了。它如果是不可移动的，我必须得绕过去。

在机器人研究上面有一个很重要的领域就是机器人的道德。大家都知道艾森摩抚的三大定律…但是这东西可能是过分简单化，在机器人实际的场景中会碰到很多问题，比如我是一个自动驾驶的车，碰到一个紧急情况，左面有人，右面有人，我是往左面开还是往右面开，是牺牲左面的人还是牺牲右面的人？我碰到一个选择比如能够把主人完整无缺地救下来，但是他的财产全部损失了，或者如果主人可能会受一点伤，但是他的财产全部保留下来了，这个怎么选择？所以在机器人方面有很多有趣的研究。

我们现在考虑机器人并不是简单地去考虑设计一个东西怎么能够高精度地完成我的任务，更多地考虑怎么能够有温度、有情感的机器人。我有一个愿景，未来在流水线、家庭和其它的产业里，不是机器人是一队，人是一队，而是他们能够和睦地相处，能够相互协作，一起为人类福祉工作。谢谢大家。