美国与瑞士:人工智能的两种演进路径

自从去年开始, 人工智能成为炙手可热的话题, 舆论担心机器人在未来将取代人类。机器人的发展方向是什么?完全超越人类的机器人是否有出现的必要?最近, 我有幸与Roland Siegwart教授就这些问题进行交流。Roland Siegwart是瑞士最优秀的机器人科学家之一, 目前在苏黎世联邦理工从事移动机器人领域的基础研究。Roland教授同时是瑞士创新技术转移机构Wyss Zurich的联合创始联席主任。

未来机器人的发展方向和影响

对于目前大众对机器人的担忧, 应该这么看:机器人的发展, 不是为了取代人类, 完成人类所能完成的一切。发展机器人的目的是为了将人类从不愿意做的工作中解放出来, 以及避免人类出现在危险的工作环境中。人类不该出现在福岛核事故现场, 或者在地下两千米环境恶劣的矿井中, 这部分工作该由具有相应能力的机器人取代。

Roland教授并不认为很复杂的类人类机器人是必要及合理的发展方向。机器人的目标不该是实现人类完成的一切, 而是该去实现我们不愿意做的那部分工作。Roland认为由于人类动作的复杂性, 类人类机器人不会特别成功。人类能完成的动作非常复杂, 要完全模仿是很难的。首先, 机器人需要有能够理解周边环境的能力, 不单是观察和发现, 而是能联系周边的环境并做出判断。一个能做家务的机器人需要理解环境中的所有因素, 它需要知道厨房的面貌、椅子的功能、洗碗刷的作用, 同时还要具备抓取的能力。人类经过数百万年的漫长进化, 有了一双神奇的手, 灵活的关节具备了完成精细动作的能力。机器人在这方面还不行, 比如系纽扣的动作, 目前没有机器人可以做到。数百万年的人类进化史不能期待机器人一朝完成。这是个渐进的过程, 当机器人也能完成精细动作的时候, 就可以在更多的领域实现其应用, 但这会很漫长。未来的发展方向是:越来越多的机器去取代人类某一方面的能力, 将人类从一些工作中解放出来。但完全复制人类的机器人三十年内都出现不了。目前对人类冲击最大的领域是人工智能, 因为在计算机领域的发展是非常快的, 但机器人领域由于非常复杂, 相对而言发展速度没有那么快。

我们处于充满变化的时代, 但这种变化不是坏事。在欧洲, 一百年前超过50%的人是农民, 现在农业人口占就业的5%, 人们并没有抱怨失去了去农场工作的机会。三十年前, 会计只能用笔记账;二十年前, 投资股票需要投资经理的帮助;而今天, 人可以通过机器投资股票。

我们无法告诉下一代未来会发生什么, 因此孩子们需要有批判性思维。未来人类的生活将由于更多工具的出现更快更有效率, 其中大部分是计算机方面的。在使用这些工具的同时, 需要理解工具背后的逻辑。因此, 未来的一代对计算机算法需要有基本知识和理解, 同时需要加强对大脑的训练。机器人时代会使旧的工作消失, 新的工作出现, 这种转型对有些人来说可能困难的。对于机器人生产来说, 在一定阶段内, 仍然需要人和机器协同工作。另外, 人更喜欢与人打交道, 一些交流与情感沟通的工作机器无法替代。比如在医院, 机器可以去送饭, 但是无法替代人类与病人交流、鼓励病人, 做这些和情感沟通相关的工作。

瑞士和美国:AI领域的两种演进路径

美国由于互联网技术的蓬勃发展, 在AI方面, 以计算机科学为基础, 是从软件发展起来的。瑞士和邻国德国类似, 以高端机械制造业为优势产业。瑞士研究机器人的科研人员很多来自于机械工程系。由于在机械制造方面的传统积累较强, 在机器人研发方面是以机械工程和硬件研发为基础发展起来的。如果将机器人看成是一个系统, 这个系统需要的知识是各方面的:既要有一个可以动的载体, 也需要有学习、感知等智能方面的能力;既需要传感器, 还要做控制系统, 有整体的设计能力。美国和瑞士, 一个从软件起步, 一个从硬件出发, 最终殊途同归。

美国软件巨头在布局人工智能方面, 一直没有停下收购创新公司的脚步, 近年在机器人领域, 收购了Boston Dynamic、Redwood Robotics、Schaft等一系列机器人公司。美国互联网巨头逐渐开始意识到瑞士在机械工程方面的优势, Google在苏黎世设立了全球最大的工程实验室进行AI和机器学习方面的研究, Facebook去年也在苏黎世设立了做虚拟现实方面的工程研发机构, 苹果在苏黎世理工招募了10名机器视觉和机器人方面的博士及博士后进行机器视觉方面的研究, 之前还收购了苏黎世联邦理工计算机视觉实验室的技术转移公司Faceshift。成立于1945年的IBM苏黎世研究中心, 是这其中最有历史的机构, 这一两次获得诺贝尔奖的科研机构去年在人工智能领域取得突破性进展:制造出世界首个人造神经元, 标志着人造大脑研究的一大突破。除了美国互联网巨头纷纷在苏黎世设立实验室并招募苏黎世联邦理工最顶尖的人才, 其他诸如迪士尼、三星、博世和甲骨文等公司也在此开展相关领域的研发工作。

瑞士机器人创业环境

在机器人领域创新, 小公司比大公司自由度更大、更灵活、更有优势。突破性产品需要的是新的研发能力。因此, 从知识与技能的角度, 要开发新领域的产品需要的是新的而不是现有的研发人员。从这个角度看, 大公司并没有优势。

在早期阶段创业, 需要看起来有些疯狂的想法和创新的文化, 小公司往往在开发新市场方面做的更好。由于创始人意愿不同, 有些小公司接受被大公司收购, 有些创业公司选择继续独立发展。想开发新的产品, 创业公司最好能够独立发展几年。

目前机器人领域的创新方面, 大公司的倾向是要么与非常早期的创业公司合作, 要么自己搞创业公司。大公司知道未来产品的方向, 愿意提供大量的资金支持。在机器人领域, 谷歌、facebook、苹果、ABB等大公司去年收购了不少早期创业公司, 其中一个被苹果收购的小公司只有十个人。

融资方面, 瑞士的早期融资做得比较好, 瑞士政府会有投资项目为早期创业公司提供小额支持。还有Wyss、苏黎世联邦理工的基金等也可以在早期为创业公司提供资助。

这阶段的资助可以让公司制作出产品原型。但当公司到了需要扩大规模, 组建团队、购买生产设备、把产品推向市场的阶段, 在瑞士融资就不那么容易了, 超过五百万瑞郎的投资相对困难。在投资方面, 瑞士不缺钱, 缺乏的是在投资上敢于冒险的文化。大额融资阶段, 瑞士的创业公司愿意去美国寻找投资, 有公司还因此搬到美国去。

如何帮助科研创新逃离“死亡之谷”

在研发的早期阶段, 已经有一定希望、但是离真正的商业实现还很远的科研成果, 并且还没有到行业能对这项科研成果产生兴趣的阶段, 大部分会无果而终, 仅有少部分能够成功坚持到商用阶段, 这个阶段被称为创新的“死亡之谷”。

Wyss给这阶段项目几年资金支持, 帮助他们做出产品原型, 将更多的科研成果带离死亡之谷。这是目前Wyss在机器人和生物医药领域所做的事情, 未来希望能扩展到其他的科研领域。

与Roland教授的交流使我受益匪浅, 可以看到, 美国与瑞士在人工智能与机器人领域各有所长, 良性互动。美国互联网巨头先后在瑞士建立实验室, 吸引瑞士人才加强硬件方面的研发能力;同时在融资领域, 瑞士也以开放的态度看待美国资本。在科研与学术领域, 双方也有密切的合作交流。这种开放的创新生态, 正是中国需要的。

中国要发展机器人, 既要认清优势, 也要认识不足, 所谓双赢, 正是双方资源的互补的合作。中国的优势在哪里?中国有巨大的市场, 是理想的规模化产品生产之地。中国不缺乏创新意识和冒险精神。

中国不缺乏投资, 尤其是互联网巨头, 目前都在积极布局人工智能与机器人行业。中国的不足是:尚未形成开放的创新生态, 在机器人领域缺乏核心零部件的研发、设计、制造能力。

目前可以确定的是, 对于人工智能和机器人的无法回避的全球性发展趋势, 中国唯有参与。而人口老龄化与人工成本的上升, 正在成为困扰中国发展问题之一。

(1) 在机器人产业建立开放的创新生态系统, 全方位合作创新。这种开放, 即包括大学、科研机构在基础研究和应用研究方面的合作项目, 也包括有能力的产业公司在全球布局研发能力, 还包括提升产业资本在全球范围的投资嗅觉与整合能力。

(2) 积极利用中国的巨大市场和规模生产能力的优势。让产能靠近市场, 是很多制造型企业的选择。在这方面, 吸引外资, 通过外资的创新能力积累产业能力, 培养人才, 这与通信、IT等产业在中国的发展路径相似。同时与发展自有创新并举, 鉴于大疆的成功, 在消费类机器人领域, 对于自有创新品牌或有更多的想象空间。

(3) 加强基础研究的技术转移能力, 鼓励实用型研发与基础研究的结合。在突破性技术的发展过程中, 提高大学和科研机构的学术成果转化率, 鼓励人才在学术与产业之间的自由流动, 从资金和价值导向方面鼓励从事相关科研的年轻人参与到机器人技术转移的创新链条中。

产业公司和互联网巨头面向人工智能时代都已经开始向外看, 不过更多的是在看美国。感谢全球视角, 我们看到, 美国也在向外看, 尤其是机器人方面, 美国也在看瑞士、看欧洲。同样的, 对于中国的产业基金、VC和相关行业公司来说, 瑞士的前沿技术值得关注。

对于部分有实力的公司, 同样可以在苏黎世建立实验室, 通过吸引当地人才来完善相关产业技术, 这样的实验室也是学习窗口, 可以近距离了解行业的最新技术与动向。这是除了并购之外的另一种选择。