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從精確性到靈巧性:機器人需求推動的技術(shù)變革
2017-10-11  來源:-  作者(zhě):-


    共享單車下半場,日漸迎來尾聲了。此前,筆者獨家獲悉,酷騎(qí)單車(chē)致信員工稱,目前公司資(zī)金(jīn)確實非常(cháng)緊張,甚至可能會影響到公司的正常運營,讓員工(gōng)自願選擇去留。
 
  繼重慶的悟空單車沒搞幾個月就宣布倒閉後,又(yòu)一家共享單車(chē)麵(miàn)臨資(zī)金困局。尤其是酷騎單車被指出現押金“退款難”問題,部分用戶(hù)無法在平台承諾的7天內收到退款,且客服無人接聽。更有公司(sī)前員工向記者爆料,酷騎單(dān)車(chē)和P2P公司(sī)共用財務,員工自己都偷退押金(jīn)。
 
  除了酷騎單車,陷入資金(jīn)困局的還有小鳴單車。因8月以(yǐ)來小鳴單車退還押金(jīn)的消(xiāo)費者投(tóu)訴激增,廣州市消委會發出調查函督促企業盡快實現押金“即還即退”。從共享單車屢(lǚ)被曝出資金困境來看,市場即將迎來終局(jú)的信號(hào)釋放的愈加明顯。
 
  6月底,ofo創(chuàng)始人戴威表(biǎo)態,ofo在2018年能實(shí)現海內外全麵盈利;前兩日,ofo投資人朱嘯虎便在複(fù)旦首席經濟學家(jiā)論壇上放言,“摩拜和ofo合並才(cái)能(néng)盈利(lì)”。這恰恰說明,麵對共享單車目前兩(liǎng)極爭霸帶來的巨額投入,投資人無法看到短期(qī)內盈利的可能(néng)性,因(yīn)此(cǐ)希望走回網約車的老路,通過摩拜和ofo合(hé)並,最大限(xiàn)度地占據市場份額,從而持續放大規模效應,尋求通過降(jiàng)低邊際成本等路(lù)徑獲取其他收益。
 
  ofo和摩拜尚屬業內龍頭,對於二三梯隊(duì)成員來說,前路更加艱辛。據不完(wán)全統計,截至2017年7月,全國共有(yǒu)共(gòng)享單車運(yùn)營企業近70家,累計投放車輛超過1600萬(wàn)輛。這意味著除了摩拜和ofo,剩下(xià)60多家第二、第三梯隊(duì)共享單車(chē)企業的日子更(gèng)難過,畢竟它(tā)們無法獲(huò)得摩拜和ofo如此多的融資,也(yě)不具備與之相對應的市場投放量。而隨著各地(dì)對於共享單車投放設置限製性條款,以及一二線城市(shì)的需求量飽和,第二、第三梯隊(duì)共享(xiǎng)單車企業不可能像摩拜和ofo一樣,再通過高速擴張的故事來吸引投資人。
 
  尋回網約(yuē)車的老路,並非不可能,但步(bù)子卻賣得有(yǒu)點大。
 
  相比網約車可以做社(shè)會化車輛的增量,共享單車最大的問題在(zài)於,隻(zhī)能靠自己投放,這是典型的重資產(chǎn)運營。一旦融資無法(fǎ)支(zhī)撐,資(zī)金鏈很容(róng)易斷裂。不久前,已經上市的永(yǒng)安行砍掉共享單車業務逾六成(chéng)股權,對於這次出讓股權的原因,永安行明確表態稱,是(shì)對共享單車業務不看好。永安行半退(tuì)出共享(xiǎng)單車市場,以及悟空單車倒閉、酷騎單車爆出資金危機,是共享單車市場洗牌的印證。
 
  不過,對於用戶而言,最擔憂的還是押金及其他權益可能因此受到損害。
 
  正因如此,對於(yú)這場市場洗(xǐ)牌(pái),監管(guǎn)層需要保(bǎo)持足夠敏感性。比如,對所有(yǒu)共享單車企業構建信息聯動機製,有必要(yào)提上日程了。
 
  尤其是用戶押金方麵,雖然之前已有北京、天津、深圳(zhèn)、成都、上(shàng)海、南京、濟南、海口8個城市先後發布了征求(qiú)意見稿或(huò)管(guǎn)理辦法,要求共享單車“押金”由第三方監管,但(dàn)從意見稿、管理辦法到實際執行之間存有不短的時間差。在如今已成紅海的共享單車市場,時間關乎著生死,更關乎(hū)用戶權益(yì)。
 
  如何製定完善(shàn)的信息聯動(dòng)機(jī)製(zhì),並盡快落地,真正(zhèng)讓共享單車(chē)的用戶押金管(guǎn)理規(guī)範化,是監管亟(jí)待解決的下一問題。
 
  當前,共享單車進入政策出台密(mì)集期,資金放量、用戶放(fàng)量所(suǒ)帶來的野(yě)蠻生長時代一去不複(fù)返。麵臨接下來或將出現(xiàn)的共享單車倒閉潮,相關(guān)部門要加緊細化監管規則,做好防火牆,如此才能倒逼行業發展趨於規範,走向理性(xìng)。


 
  人(rén)工智(zhì)能(néng)+專家+高性能計算>頂級專家
  
  其中“人(rén)工智能”就是搜索技術、剪枝技(jì)術,高性能計(jì)算(suàn)就(jiù)是那些芯片(piàn),專家是加入深藍小組的一(yī)些國際象棋大師級棋(qí)手。所以,這件(jiàn)事意義非凡,這是人(rén)類曆史上第一次人(rén)工智能在複雜博弈(yì)問題上戰勝人(rén)類(lèi)。在(zài)這一點(diǎn)上,深藍的貢獻超過了阿爾法狗。
 
  下麵(miàn)就到圍棋了,看一下阿爾(ěr)法狗是怎麽做(zuò)的。兩個所謂的“大腦”就是兩個神經網絡。這樣一(yī)說其實又容(róng)易給我們造成一些誤區,好像阿爾法狗技術跟以前的人工智能博弈沒有關係,其實不是的。
 
  這兩(liǎng)個網絡在理(lǐ)論上都是我前麵(miàn)跟各位介紹的決策論模型中的東西(xī),都是馬爾可夫決策裏麵的東西。但是它(tā)是有創新的,通過(guò)引進機器(qì)學習技術,直(zhí)接學習Policynetwork和Valuenetwork,繞過了概率(lǜ)轉移函數,直(zhí)接學出了(le)回報函數,根本不去學(xué)概率(lǜ)轉移矩陣。
 
  也就是說,現在阿(ā)爾法狗也還是(shì)學不了概率轉(zhuǎn)移矩陣,所以它繞過去了。但新聞報道裏沒有人說這個事,說的都是深度學習。其實深度學習技術支撐了(le)阿爾法狗的理論創新。
 
  我們分析人工(gōng)智能獲得成功的領域,發現都有一些共同的特征,一個是確定性(xìng)的,比如(rú)下棋就是確定的,一個(gè)子落在(zài)哪裏不能含糊。還有一個是規則化,下棋一定是有明確規則的。第三,環境也是結構化的。在這三個條件成立的場景中,人工智能已經可以超過人。但三個(gè)條件之一不成立,人工(gōng)智能就不(bú)行了。
 
  當然我(wǒ)們也得留一個尾巴(bā),做阿爾法狗的公司是(shì)不是有一些沒有公布的東西,而那(nà)些東西(xī)能夠超越(yuè)這三個要求,超越固定性、規則性(xìng)和結構化的局限仍然可以戰(zhàn)勝人類?如果有這樣的技術,那是非常強大的,同時(shí)也就變得非常危險。但目前我們看到的已經公開的技(jì)術是無法超越的,現(xiàn)有成果是在這三個條件下的(de)科技(jì)創新。
 


  機器人應用(yòng)的新需求
  
  既然是有條(tiáo)件的,在這些條件下,這(zhè)些新的智能技術能不(bú)能用來滿足(zú)機器人應用的新的(de)需求(qiú)?舉幾個例子。一(yī)個是家庭服務機器人,這(zhè)張(zhāng)圖是服務機器人的比(bǐ)賽(sài),現在(zài)服務機器人還(hái)沒有在家庭裏應(yīng)用。
 
  這張圖裏有一個人在家裏摔倒(dǎo)了,你不知道摔(shuāi)在什麽地方,沒有夾具把他夾住的,機器人要去找,要觀察他是不是真的倒了,倒(dǎo)的是一(yī)個人還是一條狗。找到以後先通過對話詢(xún)問,你感覺好不(bú)好?是(shì)自己累了在地上躺著休息休息,還是需要我幫助?如果需要幫助,需(xū)要什麽幫助?是需要拿藥,還是抱起來?抱起來現在還不容易做到。
 
  這個比賽顯然跟工業機器人完全不一樣,環境沒(méi)有(yǒu)精確化,環境中的對象都得靠機器人自己去(qù)感知,而且是變化的,比如人每次摔倒的位置(zhì)可能都不一樣。所以家庭應用真的是挺難的,但確實是人類所需要的。
 
  還有(yǒu)一個更難一點的應用,即救援機器人(rén),救援比在家庭裏(lǐ)提供服務更複雜。
 
  你執行(háng)了一個動作,這(zhè)個動作的結果是什麽?你事先是不知道的,沒有辦法確定的。很多複雜的環境因素決定了行動的結果(guǒ)。這就是所謂的“不確(què)定性”。當前(qián)國際人工智能最大的挑戰就在於不(bú)確定性問題。救援就是不確定性問(wèn)題的一個非常好的例子(zǐ)。
 


  精確(què)性-靈巧性譜係
  
  這張圖中,工業機器人具有(yǒu)最大的精確性,最少的靈巧性。再看手術機器(qì)人,它和工業機器人不是同類,卻也很成功,為什麽?因(yīn)為手術機器人也是(shì)主要靠精確性的,靈巧性很少。手(shǒu)術前醫生為患者打麻藥,再捆皮帶,確保患者在手術過程中不(bú)會亂動,而且很多手術機器人是人來操作的,這樣就多了一些靈巧性(xìng)。
 
  最右邊是家庭(tíng)服務機器人(rén),需要很大的靈巧性。在它的右邊是救援機器人(rén),救援機器人我都沒畫到圖(tú)裏。農業機器人比(bǐ)家庭機器人需要的靈巧性要少一些,精確性稍微多一些。這樣一看(kàn),農業(yè)機器人(rén)的投資方向非常好。
 
  因為農作物在播種前可(kě)以對田(tián)地做一些安排,所以(yǐ)農業生y產(chǎn)其實是(shì)一個(gè)半結構化環境,因此農業機器人難度是比較低的。智能製造需要更多的精確性(xìng),相對(duì)少一點的靈巧性。智能製造(zào)精確性和靈巧性都需要的比較多,所以比農業機器人還要更難一點。
 
  最有意思的是中間的自主無人駕駛(shǐ)汽(qì)車,出來兩條線(xiàn),左邊一條線需要比較多的精確性,這代表自主駕駛(shǐ)的(de)理想(xiǎng)狀態,包括兩個方麵的要求。一個是路況和所有的交(jiāo)通標識,要求自(zì)動駕駛所需要的交通標識都能夠被無人車傳感器得到。
 
  另一個是(shì)周圍其他的車輛和行(háng)人都遵守交規。這兩個條件都滿足了,無人車是很簡單的,現在的技術就能實現(xiàn)。但實際上這兩個條件很難滿足,特別是(shì)在(zài)中國,不遵守交規的太多了(le),有的地方交通標識也不是很清晰,有的被破(pò)壞了。這就是現實狀態,需要很大的靈巧性(xìng)(靈敏性、靈活性)。所以在(zài)中國做(zuò)全自主無(wú)人車是非常了不(bú)起的。
 


  機器人新應用挑戰
  
  傳統機器人依靠精確性(xìng),新的人工(gōng)智能依賴(lài)確定性。我們麵臨新的應用,需要用靈巧性處理不確定(dìng)性。這是新的應用需求對我們提出的主要挑戰。我們如果能在技術(shù)上對這種挑戰想出一些好的辦法,或(huò)者在工程上想出(chū)好的辦法(fǎ),那就可以滿足新的(de)應用需求。
 
  需求是“家”,技術是“回家”的路。新的應(yīng)用(yòng)和老的(de)應用是什(shí)麽關係?老的應用相當於我們(men)過去的“家”,新的應用相當於我們有了一個新(xīn)“家”。但是人都有路(lù)徑(jìng)依賴性,我們(men)不(bú)自覺的就會往老(lǎo)路(lù)上走。所以,現在大部分(fèn)機器人(rén)的研發都是立足(zú)於精確性技術途徑的。我理解這(zhè)是一種(zhǒng)路徑依賴性。
 
  針對我們麵臨的挑(tiāo)戰,中科大發(fā)展了一套靈巧性技術。這裏用(yòng)一個例子加以說明。
 
  假設想(xiǎng)讓(ràng)機器人給我送一杯水,放桌邊,離我越近越好。但是,由於存在感知誤差(chà)和操作誤差,在誤差區(qū)域內是不(bú)能放(fàng)東西的,那我們就不在(zài)那(nà)個區域放。所以在很多應用(yòng)裏(lǐ),特別是在很多新的應用裏,是不需要太精確的,有些危(wēi)險的區域避開就行了。
 
  我們提出了一個框架:全局有一個粗略模型,機器人(rén)先按(àn)照粗略模型做一個(gè)全局決策,在執行全局決策的過程中根據任務需要進(jìn)行局部觀察,對全局的決策做局部調整,這樣就不需要對(duì)桌麵形狀、邊緣做精確的度量和建模,就能完成靈巧操作。
 
  我們(men)做(zuò)過一個實驗,用可佳機器(qì)人來操(cāo)作微(wēi)波爐,加熱食品,整個過程都(dōu)是機器人獨立完成的,現在世界上還沒有第二個團隊(duì)完整實現過。這個實驗和背(bèi)後的技術體係也得過(guò)不少獎。最近我們提出了一個新的框架,將精確性和靈巧性相結合,再加上局部的深度強化學習。我們用新的框架重新開發了係統,開發效率大(dà)大提升了。
 


  總結
 
  當前我們(men)所處的曆史(shǐ)階段,一個是工業機器人大規模的應用,已經成功了半個世紀。二是(shì)人工(gōng)智能研究了半個世紀,現在也有一(yī)些新的發展,特別是以深度學習為代表的新技術達到了(le)非常高的水平。
 
  新的應用需求要處理不確定性,處理不完(wán)全(quán)信息,具體表現為非結構化環境,這(zhè)些需求和現有技術比(bǐ)較還是有一點差距的。不(bú)是說深度學習出來了以後,馬上就能解決我們(men)所有實際問題,其實不能完全(quán)解決。但是,如果我們轉到靈巧性,轉到以靈巧(qiǎo)性為(wéi)核心的技(jì)術體係,現有的很多技(jì)術可以組合起來,那(nà)就能達到很好的效(xiào)果。

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