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,机器人与人工智能领域深度融合,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度融合。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,更容易与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有技术瓶颈的巨大潜力,发展前景广阔。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。
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这项计划经济实惠且可行,将使人们能够保护最濒危的物种免于灭绝,为地球上的野生动植物提供保障。这些“保护要务区”,其实非常接近目前已在受保护的区域,这意味着它们很容易被纳入现有保护区,或较容易找到其他保护濒危物种的方法。
从清华大学获悉,该校物理系尤力教授团队与北京量子信息科学研究院等国内外研究机构合作,首次在强相互作用的室温里德堡气体中,观测到了持续稳定的“时间晶体”信号。
超导体因巨大应用潜力备受关注,寻找新型高温超导体是科学界孜孜以求的目标。记者从复旦大学获悉,该校物理学系赵俊教授团队利用高压光学浮区技术成功生长了三层镍氧化物,
6月25日,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域。除了成功实现人类历史上首次月背采样返回,嫦娥六号十足的“国际范儿”也是全世界关注的焦点。
乡村振兴既要塑形也要铸魂。塑形在加强乡村基础设施建设,提升乡村风貌,改善农民生产生活环境;铸魂则要注重培育文明乡风、良好家风、淳朴民风,繁荣乡村文化,提高乡村社会文明程度。
17日,西北首个集风、光、储、充、放及客户服务为一体的综合性智慧充电示范中心正式投运并对外运营。
优良的早稻品种,对于提升种植效益、稳定双季稻生产具有重要作用。中国农业科学院中国水稻研究所近日举行现场观摩研讨会,推动新品种新技术与种业公司对接,促进产业发展。届全国早稻新品种新技术观摩研讨会近日在江西省萍乡市湘东区召开。
在此基础上,团队又开发出一系列基因编辑、代谢调控、网络优化的工具,可以从不同层面来修饰、调控底盘细胞的性能。2023年,基于嗜盐菌的开发利用和“下一代工业生物技术”对业界的贡献,国际代谢工程学会授予陈国强“国际代谢工程奖”。
近日,世界知识产权组织发布《生成式人工智能专利态势报告》(以下简称《报告》)显示,2014年至2023年,我国生成式人工智能专利申请量超3.8万件,居世界第一,是第二名美国的6倍。
目前,我国农业科技进步贡献率超过63%,农作物良种覆盖率达96%以上,农作物耕种收综合机械化率达74%,数字育种、智慧农机、智慧农场等数字化生产模式遍地开花;农村电商蓬勃发展,
建设科技强国、发展新质生产力、推进新型工业化,需要有与之相适应的工匠型人才。工匠型人才需具有敬业、精益、专注、创新的工匠精神,还应具备对数字技术、人工智能等现代科技的理解、使用、交互和创新等数字素养。
实体经济是一国经济的立身之本。我们要牢牢抓住实现新型工业化这个关键任务,加快建设以实体经济为支撑的现代化产业体系,不断做强做优做大实体经济,为中国式现代化构筑强大物质技术基础。
“发现243信号”“243信号跟踪正常”……在航天员“回家”时,这些关键节点信息指令的发出,意味着我们研发的定向仪系列产品精准发现了航天员位置。
我们的主要保护对象是壁画。许多壁画已经存在上千年,经过时间的磨砺,如今它们的模样往往是“千疮百孔”。面对这些脆弱的文物,既要做好保护,又要做好“医治”,难度可想而知。
随着科技的不断进步,航天技术逐渐揭开神秘面纱,从遥远的太空走进公众的日常生活,从提升农业效率到改进环境监测技术,从优化交通出行到革新医疗技术,航天科技正以跨界融合与创新应用的方式,
囿于时间与空间,遥感影像通常只能捕捉到部分信息。科研人员需要通过这些信息去反演一个全过程模态,即将遥感数据转变为人们实际需要的地表各种特性参数,但这实际上是很困难的。
“我们的车铣复合机床经过你们优化后,性能有了很大提升,销量同比增长30%。”日前,在浙江省台州市东部数控设备有限公司的生产车间,总经理赵小刚兴致勃勃地带着浙江省高档数控机床技术创新中心副主任武建伟一边参观,
7月15日,由中国交通建设集团有限公司牵头的“中央企业海洋工程技术创新联合体”在北京成立。在《桥梁工程——从浅海走向深海》报告中,张喜刚透露,针对未来单跨1500米的斜拉桥和3000米左右的悬索桥,相关团队已开始研究适用于水深接近100米的新型复合技术。
7月10日,记者从中国湖南农业大学获悉,该校农学院李林教授团队和中国香港李氏集团Sun Crops农业有限公司正式签署“尼日利亚花生复兴计划”合作协议。
一种可能在早期地球浅水区繁衍生息的复杂微生物,可能是今天所有生命的最后一个共同祖先。”为了像Martin一样探索LUCA的生活方式,Moody研究小组追踪了350种细菌和350种古细菌的57个“标记”基因,以构建一棵生命树。