讓機器人成為電影《Her》中的人工智能伴侶似乎還有點遠。在大眾消費市場,與機器人的語音互動常常以“我不太明白你在說什麽”終結。Alpha-Go、深藍這些機器學習的尖端算法技術和知識,在計算機後臺形成了豐富的資源,但如果不能跟人類交互,其價值遠遠不能算被充分開發。
現在,情感計算正在幫助完成人機交互這一命題,充分挖掘人工智能技術可能為人類創造的價值。也許在不遠的將來,擁有《超能陸戰隊》中的“大白”不是夢,更多場景將會有它們陪伴。
人工智能背後的情感經濟
“AI對我們的定義不僅僅是大數據和算法,還有模擬人的行為方式,能夠理解到人講話的意圖,只有語義的理解還不是真正的AI,還包括自然元素里的情感、意圖的理解。”在由《商業周刊/中文版》主辦的“展望2017”峰會上,竹間智能科技創始人兼CEO簡仁賢告訴記者。
作為微軟(亞洲)互聯網工程院前副院長,簡仁賢曾負責微軟小冰及小娜產品技術的研發,情感計算是其目前研究的重點領域。根據用戶文字或語音對話輸入,深度理解對話主題、意圖與情緒,並結合上下文與對用戶的記憶,進行合情合理的回答,這是情感計算最主要的意圖。
早在2012年,受西班牙財政危機的影響,一家巴塞羅那喜劇俱樂部的夜場觀眾流失了三分之一,為了提升上座率,這家喜劇俱樂部別出心裁地采取門票免費但按照觀眾觀看時的笑容數來收費,結果客源提升了35%,收入也相應增加,負責識別和統計笑容數量的技術就來自於一家名為Affectiva 的公司。
讀懂、聽懂、看懂
這是情感計算的一個片段。在簡仁賢看來,要做好人機交互,首先機器人要能夠做到讀懂、聽懂、看懂。
所謂讀懂就是要解析一句話背後的情感、情緒、心情、感覺,通過搭建情緒模型,並進行深入分析得到答案。此外,對話聚焦主題,並判斷出語言背後的語言行為也是加深理解的重要方面,比如判斷這一語言是咨詢問題,還是詢問意見。
看懂,不僅需要理解自然語言、搭建對話系統,更重要的是機器視覺、人臉識別上的技術成熟。精準識別面部表情與動作,能夠判斷一個人情緒變化、情感變化和註意力變化,並能夠在多樣場景上應用。例如一個人走進一個商場,機器如果能夠識別出是緊張的狀態或是憤怒的狀態,就能為安保工作帶來積極效果。
聽懂則更聚焦在語音識別技術上。同樣的話用不同的語調表達,往往能傳遞不同的意思,高興、無奈、憤怒,都是語音能夠傳遞的不同情感。
簡仁賢認為要實現上述目標,類腦對話機器人、機器視覺、語音情感、多模態情感計算成為四個可發展的基礎支撐技術。“多模態情感計算即對語言、聲音、圖像進行綜合計算分析,得出背後的文字情感、語音情感和面部情感的綜合結果。” 簡仁賢解釋道。
精準地判別意圖,才能完成任務。如果一個機器人只能閑聊,就達不到研發者要建立的黏性跟互動。簡仁賢把目前市場上存在的對話機器人分為三類——只會瞎聊的、指令式的、只懂垂直知識的。
當前對話機器人的普遍問題,就是局限於關鍵字、詞的處理,單句問答,不能理解上下文。實操過程中,只能用“人工”來處理指令,讓機器人們顯得不那麽“智能”。
沒有記憶也被認為是機器人對話過程中的頑疾。沒有記憶,就不能積累交流對話中獲取的信息,即不能對人產生一個完整、全面的數據畫像,不存在產生理解人喜好、習慣、語言、行為意圖的基礎,就無法做到最人性化、個性化的對話,進一步無法理解人,陷入一個死循環中。
借助場景定制落地
既然情感機器人能夠理解個人行為和商業行為的意圖,那通過抽取不同領域內不同的意圖,就可以使未來的機器人達到高度定制化。
實際上,情感機器人就是實現定制化機器人的技術基礎。它能對不同環境與環境中的人進行有效理解,並完整互動,基於此進行某部分的技術放大和延伸,從而成為適應該場景的定制機器人。
而現在市場上落地應用的機器人很多反應很遲鈍,就跟無法依據使用場景定制、工程化不足有關。盡管諸多人工智能公司宣稱自己的識別技術精度在95%以上,但其產品的使用體驗似乎無法匹配如此高的識別精度。
“一般你看到的識別競賽很多都是學術研究機構的,學術跟研究離落地還很遠,中間有很多細節,包括應用場景和工程上,你有可能在實驗室里達到某個效果,但是時間很長,工程化的時候達不到那個效果。”簡仁賢說。
一項技術如果能制造出5種不同的應用場景,不同場景用不同技術的些微差別去推出,“揚長避短”,這就是定制的本質。
簡仁賢舉例,“例如有些場景可以容忍時間比較長的辨識,那我們就用辨識度最高、時間最多的,有些場景要做到客戶端里面去,就需要時間很短,誤差率比較大,精準度沒有那麽高。場景如果允許誤差比較高,那就需要在性能、成本和技術精準上面做一個平衡。落地化然後應用到不同場景,這個是AI落地必須要考量的很重要的一點,也是很多公司沒有註意到的。”
以微軟小冰為代表的聊天機器人也在加入情感計算功能,在浙江大學教授張宏鑫看來,情感計算可以根據文字對話的上下文找出情緒,優化上下文處理,給出推薦內容,從而進行場景的優化。“互聯網的本質是流量,通過情感因素加入可以提升用戶體驗,進而提升流量。但目前準確率確實不會太高,不過對於對話類的與推薦類型的應用已經足以應用了,對於定制化的場景比較有效。”張宏鑫告訴第一財經記者。
不過打造超級情感機器人並非易事,人在決策過程中的情感往往摻雜太多不穩定因素,還需要機器做大量的學習和探索,但針對特定場景例如自閉癥患者治療、美妝領域的客戶顏值測試,安全駕駛方面的疲勞度甄別等等,懂得察言觀色的機器人正在走來。
(實習記者王媛媛對此文亦有貢獻)
12月9日消息,據《日本經濟新聞》報道,中國最大的餐飲機器人制造商昆山穿山甲機器人有限公司將進軍日本,將與日本電氣通信大學等展開合作,拓展日本的需求。目前,長崎縣的荷蘭主題公園豪斯登堡正在考慮引進送餐機器人。
昆山穿山甲的總部和工廠位於江蘇省昆山市,在中國各地擁有銷售網。
據報道,昆山穿山甲機器人年內將在日本設立法人,2017年4月在電氣通信大學內設置研發中心。電氣通信大學的技術轉讓機構Campus Create為昆山穿山甲機器人進軍日本市場提供支持。昆山穿山甲目前已經與從事模具制作和機器人業務的菊池制作所簽署了合作備忘錄。
昆山穿山甲的送餐機器人售價為每臺約50萬日元(約合人民幣3萬元)起。荷蘭主題公園豪斯登堡旗下的“古怪餐廳”均由機器人進行烹調和迎賓,目前正在討論引進穿山甲的機器人。
2006年,第一臺達芬奇手術機器人系統被引進到了中國人民解放軍301醫院,彼時,手術機器人還是一個非常稀罕的產物:它令人新奇、驚嘆,並且不被信任。
10年後,被引進到中國各大醫院的達芬奇手術機器人數量達到了59臺,成了中國頂級醫院的必備器械之一,手術室里被不少專家推崇的“女神”。
對於達芬奇手術機器人系統的設計、生產及銷售廠家——美國直觀醫療器械公司而言,它們坐擁250億美元的市值,在過去的21年,這家公司的核心價值一直停留在美國,包括技術、人才團隊,中國於它們而言,目前代表的還只是2%的市場。
但其總裁兼首席執行官GaryGuthart博士卻對第一財經記者透露,在他們看來,中國卻是最有可能完成達芬奇手術機器人商業化的國家,並將中國看做“女神”的未來。
投入十年初見效
Gary的判斷源自於達芬奇機器人在中國超高的手術使用率:根據去年的數據,國內每37臺手術機器人完成的手術數量可以與日本200臺機器人完成的數量相當。
“達芬奇機器人這個業務是我們經過十年的時間去培育的,其實前面七八年的時間都是在投入。你需要做的是一個奉獻的事情,包括教育醫生、培訓醫生,讓這個理念在中國不斷地傳播,並且建立品牌。”複星醫藥董事長陳啟宇對記者表示。
十年前,複星醫藥開啟了達芬奇手術機器人的在華經銷之路。根據陳啟宇透露的信息,在布局的前八年,複星醫藥對於這一新概念的醫療器械一直都處於投入階段:他們需要通過對醫生培訓的不斷投入,讓中國大量優秀的外科醫生學會使用並接受達芬奇手術機器人系統,並用它來做臨床、發表科學文章、做各種研究。在目前,醫生培訓的最近地點還是在中國香港,培訓周期為2~3天。
在去年,曾經有一段視頻火爆網絡,視頻內容呈現的是在一個小玻璃瓶內,一粒葡萄在接受機器人手術,整個手術過程快速而精準,最終成功縫合了葡萄的“皮膚”,這臺令人印象深刻的手術讓達芬奇機器人手術系統在去年一炮而紅,不僅僅是醫生,更多的患者也開始逐漸接受這種新的手術方式。
上海複旦大學附屬婦產科醫院主任醫師華克勤在今年2月接受第一財經記者采訪時曾透露,達芬奇手術機器人在該院彼時一年可以完成超過250臺的手術,其中83%為宮頸癌手術,98%為這座全國知名的婦產科醫院最高難度級別的手術。
對於複星醫藥而言,這樣的成效更直接的是體現在了財務表現上。
根據今年8月複星醫藥公布的2016年中報,截至2016年6月30日,複星醫藥實現營業收入69.37億元人民幣,較去年同期增長17.15%,其中,醫療器械代理業務的營收增幅最高,達到31.41%,而帶動這塊業務增長的關鍵正是達芬奇手術機器人。
根據複星醫藥年中報,因為達芬奇手術機器人手術量在今年上半年快速增長,從而帶動耗材銷量增加,實現了營業收入的提升。今年上半年,達芬奇手術機器人在中國內地及香港地區的手術量約為8000臺,同比增長了約49%。
“達芬奇”後代或誕生在中國
在過去的21年,緊靠達芬奇手術機器人系統一個產品,美國直觀醫療器械公司完成了250億美元市值的市場認可,在手術機器人市場,它們可以說是絕對的領導者,但對於新的產品,無論是公司、市場還是投資者,都有著迫切的期待。
12月10日,複星醫藥與美國直觀醫療器械公司正式宣布啟動在華戰略合作,這次合作不止於經銷、代理層面,而是雙方共同註資1億美元在上海成立合資企業,主要研發、生產和銷售針對肺癌的早期診斷及治療的基於機器人輔助導管技術的創新產品。
這也是美國直觀醫療器械公司除達芬奇手術系統產品外的又一創新產品線布局,其中複星醫藥出資並占股40%,美國直觀醫療器械公司占股60%,為控股方。
“中國是有可能最先完成達芬奇手術系統商業化的國家之一,你可以看到它的市場需求很大,我們在中國選址最重要的就是希望貼近市場,了解中國用戶的需求,比如說胸腔科醫生、肺部醫生,追求用戶的需求。這是我們第一關註的優先重點。中國市場的產品應該有中國工程師和中國醫生的參與,這樣產品才能更為適合中國市場。當然不僅僅限於中國市場,我們希望在全球其他地方也可以找到施展拳腳的地方。所以對我來說不是一個簡單的技術轉讓,也是新的合作機會。”Gary對第一財經記者表示。
而在陳啟宇看來,除了技術需求,成本控制也是另一重要因素。“盡管現在還未有能夠撼動它的競爭者進來,但未來隨著蛋糕越做越大,大家都在不斷成長,其必須著眼於未來,怎樣才能擁有長遠的成本優勢,他們需要從戰略上選擇中國。”陳啟宇透露。
根據第一財經記者的了解,在目前,達芬奇手術機器人系統的售價在國內約為2000萬元人民幣,並不算便宜。從銷售數據可以看出,自2014年達芬奇手術機器人系統開始在中國得以大規模銷售以來(從2012年的2臺增長至10臺),此後2015年售出13臺,2016年至今售出15臺,基本呈現緩慢增長態勢。
銷售量實際並未大規模突破,但隨著機器人數量的增長,手術數量卻呈現爆發之勢,隨之帶來的是耗材銷售的巨大盈利:以機械臂為例,這些“手臂”最多只能使用十次,加之薄膜、機器自身的折損,每次手術的耗材費用幾乎在2萬元以上,可以說並不便宜。
“我們的創新模式是中國+美國,美國是技術來源:創新的人才和團隊來源的地方。而中國是一個非常好的低成本、快速創新的地方。但是創新技術高度集成很多要美國企業作為源泉,中國可以低成本快速規模化,我們有大量的技術人員、大量的研發科學家,我們有大量的臨床數據可以用。這個是我們的一個優勢,跨中美兩國拿全球市場最大的份額,這是我們在創新上做的事。”陳啟宇對此表示。
就像任何其他前沿科技一樣,機器人領域具有巨大的潛力,但也在走向大規模應用的路上遇到了一些阻力。
本文系GGV紀源資本(微信ID:GGVCapital),作者李宏瑋。
沒有任何其他科技能像機器人一樣能贏得我們目不轉睛的關註。機器人總是出現在我們的想象世界之中——無論是一個機器人承擔體力勞動、人類可以自由的進行思考和創作的世界,亦或是一個機器人超過人類智能的反烏托邦的未來。目前為止,機器人主要還停留在科幻小說之中,但是科技的拐點已經來到了,自動化的機器人很快將大規模存在於我們的工作與生活之中。
作為一名關註前沿科技公司的投資人,我看到機器人進入主流市場的時機經過醞釀已經成熟:低造價感應器、開源機器人軟件、3D打印、人工智能的爆發,還有社會對“智能”機器的逐漸接受。加之資本向機器人領域的創紀錄的投資和世界範圍內對自動化科技日益增長的需求,具有全球思維的創業者現在正處於前所未有的建立顛覆性的機器人公司的風口。
機器人投資近來很火,我已經有超過30年建造與投資自動化設備的經驗了。20年前,作為一個無線通訊與控制系統專業畢業的學生,我設計了自己的第一架無人機。過去的十多年,作為一名風險投資人我致力於投資那些有機融合了中國最先進制造能力和美國的市場營銷與設計的前沿科技公司。最令我心潮澎湃的一次智能硬件投資經歷是我在2013年見到了胡華智。他是一名航天科學家和夢想家,也是億航的創始人。他帶領億航創造出了第一架載人無人機,成功試航飛行20分鐘。一年多以前,在優步開始從卡內基梅隆國家機器人工程中心挖來一支團隊投入自動駕駛研發的同時,我投資了億航。今年夏天,我見證了他們第一次載人飛行測試。
風險投資流入機器人領域
根據CB Insights的數據,2015年,風投機構一共向全球機器人公司投資5.87億美元,創下歷史新高。2016年,投資金額有可能將再度被刷新。在機器人領域之外的另一個風險投資熱點是人工智能科技。人工智能科技可以為自動化的機器人提供“思考”的能力。僅在2016年第二季度,風險投資人在人工智能公司累計投資超過10億美元。當美國投資人關註機器人領域的創業公司的同時,中國國內的資本早已習慣於投資硬件公司。中國投資人見證過包括華為、小米和AAC在內的硬件公司獨角獸在國際舞臺的巨大成功,他們急切的想要投資中國和世界範圍內的小一代機器人硬件公司。
中國市場需求:前所未有的機會
在GGV紀源資本,我們認為以下兩個機器人領域中的細分領域極有前景:工業機器人和服務機器人。目前,中國是創業公司解決這兩個市場痛點的最有潛力的市場。創造下一代機器人,特別是在工廠中與人類協同合作的機器人具有得天獨厚的優勢進入中國的大規模生產和服務行業。
全球工業機器人產業已經發展成熟,為全球生產貢獻了超過80%的機器人。工業機器人大多在工廠的流水線上工作,並且在美國、日本和歐洲已被廣泛使用。中國政府積極支持自動化進程,相信機器人可以幫助中國公司擁有更大競爭力。中國是世界上最大的制造經濟,但平均每一萬名制造工人只擁有36臺機器人。與中國相比,德國每萬制造工人平均擁有292臺機器人,日本擁有314臺,韓國擁有478臺。2015年,中國購買了全球市場中28%的制造機器人,在未來,中國在國際機器人市場中還將購買更多機器人以平衡不斷上漲的人工成本。包括Kuka, Fanuc, Yaskawa 和ABB在內的大型公司將競爭巨大的中國市場。新興的創業公司諸如Grabit, Rethink, 和 Life Robotics也將加入這場競爭,分一杯羹。
執行設定好的功能的服務機器人將在中國的餐廳、賓館、辦公室、醫院和家庭中逐漸出現。這也是對創業公司來說千載難逢的巨大機會。隨著人力成本的不斷提高,餐廳和酒店都熱衷於使用服務機器人來提高長期利潤。服務機器人可以在建築物內送貨、送餐、送包裹,提供從送貨車到家門的上門服務,也可以提供就餐服務,幫醫院的病人送藥,從倉庫收貨,擔任前臺,逗孩子開心,等等。盡管在早期階段,包括Fetch, Savioke和Keenon在內的創業公司已經生產處了商用服務機器人,在未來的5-10年,更多的公司將出現在服務機器人領域,甚至有出現“獨角獸”公司的可能。
機器人投資:回報如何?
就像任何其他前沿科技一樣,機器人領域具有巨大的潛力,但也在走向大規模應用的路上遇到了一些阻力。在工業領域,推斷機器人領域的潛在回報相對容易,因為機器人已經在制造業中被使用了很長時間了。要判斷一個機器人公司是不是一筆好的投資,工廠所有者只要比較現有的勞務成本和使用機器人所節省的成本與提高的產能之間的關系即可。投資人也可以從類似的模型出發判斷一家工業機器人的盈利潛力。
在最近出現的服務型機器人領域,計算未來回報相對來說較為複雜。對包括自動家具和玩具在內的消費類服務機器人來說,產品必須具有大眾市場吸引力、價格較低且功能明確。目前來說,大多消費類服務機器人還木能滿足這三點要求。對於商用服務機器人來說,這些機器人的使用場景包括辦公室、倉庫、醫院和商店等。這個領域的機器人的投資回報相對來說較為容易計算。如果一臺服務型機器人能夠降低人工成本,幫助工人們提高生產能力,或者增加新的服務吸引到更多消費者,這類公司的金錢價值相對來說就比較容易衡量。
全球協作
下一個獨角獸公司會在哪里出現呢?最成功的機器人公司最有可能將具有全球化基因,融合了中國、美國、以色列、德國和日本的各方力量。由於機器人其實就是硬件、傳感器和軟件的技術結合,中國創業公司在制造和供應鏈方面的豐富經驗能夠幫助他們在全球範圍內取得成功。但是中國的創業公司只有通過與美國或者以色列的工程、市場和銷售人才合作,加上來自世界領先的機器人市場——日本和德國的幫助,才能真正占領全球市場。這對美國的機器人公司來說也是一樣的:他們也需要從公司創立之初就建立全球思維。第一家機器人獨角獸公司無論來自什麽地方,都將在全球範圍內建立運營體系。GGV紀源資本機器投資了機器人公司Vincross。Vincross雖然來自北京,但他們在美國也擁有一支團隊。
機器人領域具有極大的發展空間,創業公司如果抓住機會將在科技的底層拐點到來的初期占領市場份額。下一代工業和新興服務機器人將需要昂貴的傳感器、雷達、3D打印、語言和圖像處理技術、照相機和人工智能軟件等。由於成本相對較高,只有提供的服務足夠好,也就是性價比足夠高的時候才能真正走向廣泛應用。如果創業者和投資人在目前集中註意力制造和投資這些核心技術進行布局,在下一個十年到來之前,我們或許就能看到成千上百萬的新機器人出現在我們生活的各個維度之中了。
中國將在服務機器人領域率先取得突破,並走在世界前列,而工業機器人方面,中國的企業可以從細分領域入手,在產業鏈上的某個環節做好創新,最後找到自己的發展方向。
12月13日,廣州國際機器人中心正式揭牌,作為行業龍頭企業,新松機器人自動化股份有限公司將把其華南總部和服務機器人研發中心設在此處,該公司副總裁張進在揭牌儀式後接受了第一財經記者的專訪,並做了上述表示。
2025年可在工業機器人領域實現趕超
目前在工業機器人領域,我國的企業由於起步晚,市場份額大部分仍被國外的公司占據,對此,張進認為,隨著時間的推移,差距會逐漸縮小,並到2025年實現趕超。
張進說,由剛開始國外產品占到90%左右的市場份額,現在退到70%左右,按照規劃,到2025年要達到50%使用國產機器人。未來,新一代工業機器人的競爭會更激烈,市場會有爆發式增長,比如人機協作機器人,中國的企業已經意識到這點並進行積極的技術儲備。
不過,張進同時表示,目前的工業機器人企業是大而不強,“現在據說有4000家,但實際上有研發和創新能力的並不是很多”。
根據工業和信息化部賽迪研究院發布的《中國機器人產業發展白皮書(2016版)》,盡管我國基本掌握了本體設計制造、控制系統軟硬件、運動規劃等工業機器人相關技術,但總體技術水平與國外相比,仍存在較大差距。 我國缺乏核心及關鍵技術的原創性成果和創新理念, 精密減速器、伺服電機、伺服驅動器、控制器等高可靠性基礎功能部件方面的技術差距尤為突出,長期依賴進口。
對此,張進給出的建議是差異化發展,針對某些細分領域進行創新。“比如,有的企業打磨做的非常好,這樣的企業雖然規模不大,但它也可以有很多創新,也可以在細分領域做的好。如果一個企業在某個領域做不到領先,又做的沒有特色,規模又做不起來,那麽這些企業慢慢會被市場淘汰。”
此外,如何把技術創新變為產業是困擾中國許多工業機器人企業的另一大問題。
“其實國家也在探討這個問題,所以現在成立好多機構、平臺、渠道,包括眾多的機器人園區、產業園、孵化器、加速器等,都是為了解決這個問題。但是,這並非一朝一夕能解決。因為機器人產業對於我們國內來說屬於朝陽產業,它的發展是無處可尋,沒有什麽經驗可以借鑒。同時,這個產業有它自己發展的規律——叠代速度非常快、牽扯的學科特別多,現在是個探索的過程,這個市場肯定也是由興起到無序到有序。”張進說。
服務機器人在中國有可能率先實現突破
張進認為,不同於工業機器人,服務機器人對全球來說都是比較新的領域,而在服務機器人中一些關鍵技術,我國與其他先進國家差不多。
“現在對於服務機器人,大家比較關心的是,服務機器人如何運用到生活中,確實地給大家帶來好處。盡管服務機器人現在還沒有形成產業,但大家可以看到服務機器人進入家庭是產業的一個趨勢,為此國內很多公司都在做技術的儲備”。張進說。
張進進一步分析道,中國面臨巨大養老的問題,中國也有全球最大的市場。市場需求會拉動相關產品的生產,同時,政府、研發機構、高校等對此都非常重視,因而服務機器人在中國有可能率先實現突破。
“比如,現在中國講究居家養老,如果能造出一款機器人,它能夠實時看護老人,發現老人有危險可以及時報警,僅僅解決這個問題,市場就會特別大”,張進說,“中國養老問題現在已經是大的社會問題,我們服務類機器人重點關註也是在這一塊,大家花在這方面的精力比手術機器人還要多”。
機器人的國家標準體系正在制定
今年初,國家工信部、發改委、財政部發布了《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》,是我國機器人產業發展的頂層設計,此外,各地方政府都制定了一系列的產業規劃和扶持政策,對此,張進認為,要警惕行業過熱。
“國家支持產業發展肯定是要的,因為中國機器人行業發展的比較晚、比較弱,如果直接放在市場上和國外企業競爭,那麽中國企業發展的空間非常小,會被國外公司擠掉。而相對支持,國家要做更多的統籌規劃。同時,由於現在機器人行業有點過熱,有些地方的一些資金隨便往里面投入,造成行業發展有點無序,這個對行業發展是不利的。所以,我們現在就是看如何能夠在政府引導和市場調節之下,行業逐步走向正規,這個才是現在最重要的。”張進說。
《中國機器人產業發展白皮書(2016版)》指出,我國在機器人方面缺乏行業標準和認證規範,勢必造成質低價廉的惡性競爭。
對此,張進透露,新松公司正在牽頭參與制定我國機器人的國家標準體系,國家層面上已經設立了機器人的體系組、標準組,正在抓緊制定。
張進認為,制定機器人的國標非常關鍵,因為這關系到我國在世界上爭奪新一輪工業革命中的話語權,“你原來只是買了一個設備,對國家安全是沒有影響的,但如果以後所有的通訊、網絡的標準全是國外的,就會危及國家命脈,這個問題是很嚴重的。國家也看到這一點,所以組織很多研究機構、高校來做這個事情”。
張進還表示,中國制造2025既是一個規劃,也是一個路線圖,其中每個步驟做什麽都非常詳細,預計明年初就會臺出關於機器人產業發展的具體實施方案。
再過不久,何勤就能拿到期盼已久的醫療器械生產許可證,其團隊研發的醫用實時監測康複型機器人就能正式進入市場銷售。
“盡管它看起來就像普通輪椅,但我們獨創性的解決了機器人‘爬樓’的業界難題,而且,它不僅可以代步、爬樓,還有頸椎理療和頸托機械手、腰椎康複、上肢體支撐、生命體征監測等等功能,價格還便宜。”作為邁康信醫用機器人有限公司的總工程師,何勤對此款機器人的銷售前景十分樂觀。
產業處於起步階段
12月13日,第二屆中以機器人創新大會暨廣州國際醫療與康複機器人項目對接會在廣州開發區舉行,廣州國際機器人中心也在會上揭牌。不少中方企業、醫療機構、投資商均看好醫療與康複機器人行業的發展。
國際上常把機器人分為工業機器人和服務機器人兩類,康複機器人則屬於服務機器人下醫療機器人的一個重要分支,廣泛應用於康複護理、假肢和康複治療等方面。按功能康複方式分類,康複機器人可以分為功能替代型、功能輔助型、功能恢複型、以及功能恢複與輔助複合型等 4 種類別。按使用方式分類,又可以分為訓練機器人和外骨骼機器人。
早在20世紀80年代,美國、英國和加拿大等發達國家就開始研究康複機器人,目前已經在外骨骼領域有了迅猛發展,Rewalk、Rex、Cyber等公司占據了全球90%的市場。
而在國內,大多數康複機器人還處於研發、檢測階段,少部分已經開始批量生產並大範圍應用於臨床。比如,安陽神方公司的上肢康複機器人是國內康複機器人行業首家應用於臨床、取得醫療器械註冊證的產品,璟和技創公司的醫用康複機器人已經進入湖北省梨園醫院,廣州一康公司的下肢智能康複機器人也已進入同濟醫院、廣州花都區人民醫院等等。
此外,在康複機械手、智能輪椅、假肢等方面我國企業也在逐漸布局。作為行業領軍企業,新松機器人自動化股份有限公司也計劃明年推出一款智能護理床,該公司副總裁張進認為,盡管我國的康複機器人產業目前處於起步階段,但在技術上已經跟國外企業水平相當。
張進對第一財經記者表示,目前市面上本土產品不多是因為許多在臨床試驗階段,而這是醫療產品進入市場一個必經的過程,“大家很快就會看到很多康複機器人面世,包括骨科、頸椎牽引、輔助行走等,這類型機器人現在非常多,技術早已不是問題”。
市場前景廣闊
我國已經進入老齡化社會。根據民政部公布的《2015年社會服務發展統計公報》,截至2015年底,全國60歲及以上老年人口22200萬人,占總人口的16.1%,其中65歲及以上人口14386萬人,占總人口的10.5%。
伴隨著老齡化過程中的生理衰退,老年人四肢的靈活性下降,關節病、癡呆等發病率和致殘率增高,同時,在老年人群體中存在大量的心腦血管疾病或神經系統疾病患者,且多數患者存在偏癱癥狀。
而隨著社會和經濟的發展,越來越多的人選擇依靠科技的力量來改善老年人的健康狀況,這使得康複機器人的市場前景被看好。而且,我國的老年人口還在持續增長。根據日前發布的《中國養老金融發展報告(2016)》,全國65歲及以上老年人口預計2030年達到2.8億人,占比為20.2%;2055年達到峰值的4億人,占比27.2%。
除了老年人,康複機器人的另一目標人群是殘疾人。民政部統計數據顯示,到2015年9月為止中國約有8500萬殘疾人。再加上數億的慢性病人和慢性疼痛患者,康複醫療的需求十分巨大。
但是,我國的醫院康複科室和康複裝備並不能滿足需求。就在今年7月份,北京將6家公立醫院將轉型為康複醫院,目標是構建連續性康複醫療服務體系,由綜合醫院康複醫學科、康複醫院、基層醫療衛生機構共同組成,以此應對康複醫療資源的嚴重不足。
據調研機構Winter Green Research預測,全球康複機器人行業規模將由2014年的2.2億美元增長到2021年的32億美元,年均複合增速達到46.6%。
中投顧問產業研究中心則預測,未來我國僅二級以上綜合醫院的康複裝備采購市場規模就可達百億元。原因在於,按照衛生部的要求,所有二級以上綜合醫院必須建設康複醫學科,而據衛計委統計,截至2015年5月底,我國二級以上的醫院有8973家,即使一個康複科室配一臺設備,體量也是巨大的。
“其實無論誰來預測,即便數字不同,但有一點是一樣的——這個市場會非常龐大,而且是沒有天花板的。”張進說。
本土企業優勢明顯
今年初,國家工信部、發改委、財政部發布的《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》明確提出,各類機器人包括服務機器人年銷售收入超過300億元。《規劃》對服務機器人行業發展進行了頂層設計,要求大力推進服務機器人在醫療、助老助殘、康複臨床等領域實現批量生產及廣泛應用。
當天的與會專家認為,不同於工業機器人,中國在服務機器人這個領域的發展與世界幾乎是同步的,特別是在消防、救援、守護、醫療、公共服務等方面機器人研發與全球站在相同起點上。因而我國服務機器人在當前及今後一段時期具備突破性發展的基礎和優勢。
對於康複機器人產業,國家鼓勵民間資本辦醫、辦養老機構都是利好。2010年,國務院關於鼓勵和引導民間投資健康發展的若幹意見就明確支持民間資本興辦各類醫院、社區衛生服務機構、療養院、門診部、診所、衛生所(室)等醫療機構。2015年民政部、發展改革委等十部委聯合發文鼓勵民間資本參與養老服務業發展,包括建設、運營養老服務設施等。
“這對本土企業肯定是好事,因為民辦醫療和養老機構在采購設備時更加註重產品性價比,那麽我們跟外國同類產品比就有優勢。”何勤對第一財經記者說道。
何勤口中的優勢首先體現在價格上。邁康信即將面市的醫用實時監測康複型機器人售價預計在4萬多/臺,而功能相差無幾的德國產品在中國的售價約為10萬元/臺,價格相差了一半多。
何勤的計劃是先用薄利多銷打開市場,並在未來實現從醫療機構到家用的全覆蓋。“我們當初就是看中這個市場才願意大筆投入研發,目前國內還沒有其他公司能夠生產同類產品,而且鑒於整個醫用康複機器人市場都亟待開發,我們未來還會推出其他產品。”
另一方面,本土企業生產的康複機器人將更符合中國人的使用習慣。張進認為,隨著臨床試驗階段的結束,我國的康複機器人市場將逐漸被本土企業占領,“而且隨著機器人的普及,價格會慢慢降下來,未來還會發展到人機對話,在習慣和行為方式方面肯定是本土產品更好”。
此外,近幾年機器人行業被持續熱捧,使得投資人註入大量資金,這足以支撐產品的批量化生產以及推向市場。
隨著Google Home以及Amazon Echo Dot等智能家居中樞的面世,智能家居邁入語音時代。近日,日本vinclu公司推出了一款名為Gatebox的投影管,管中可以投射出一位3D虛擬家居機器人,陪伴並幫助用戶。自此,智能家居產品再獲升級!
這位住在Gatebox中的虛擬機器人名為逢妻光,有著二次元萌妹子外形的她不僅擁有鮮明的個性、愛好、喜惡,同時還配備了兩種聲線,甚至還擁有夢境。逢妻光可以與用戶進行對話交流,在連接到家庭網絡中後,還可以自動幫用戶開燈,或是給掃地機器人下令進行室內清潔。
逢妻光與用戶通過語音進行交互,位於Gatebox上方的攝像頭可以保證她在進行對話時,一直與用戶對視。不在家時,用戶可以通過智能手機應用與逢妻光聊天或是給她下達指令。
據悉,Gatebox高約52厘米,重約5千克,其投影儀分辨率為1280x720,內置有立體聲揚聲器。目前,Gatebox仍處於預售階段,其預售價格為298000日元,約合2600美元。實物預計將於2017年12月正式發行,日語為其首選語言。
隨著華人力量在人工智能研究領域的崛起,越來越多的華人科學家投身於人工智能技術商業化的進程中。
近日,優必選科技宣布悉尼大學教授陶大程即將加盟公司,並擔任優必選“人工智能首席科學家”。同時,在機器人運動控制方面,清華大學教授趙明國也將擔任優必選“人形機器人首席科學家”。陶大程、趙明國以及優必選創始人周劍在北京接受了包括《第一財經日報》在內的媒體采訪,對於人形機器人商業化等一系列有趣的問題進行了探討。
進入家庭的四個門檻
優必選在人形機器人方面的戰略是,2018年完成大扭矩、高爆發力伺服舵機研發商業化,並推出系列化雙足家庭服務機器人。同時考慮在三年內推出人形家庭服務機器人操作系統,並推出基於商業化目的的類人家庭服務機器人。
周劍認為,人類的需求不是特定的,也許有人會需要真人一樣的、有情感依賴的機器人陪伴在身邊,如果是單身的話,想象空間就很大了。這樣的機器人5~8年之內商業化是有可能的。未來人形機器人在運動控制和人工智能上將無限接近人。
“我們跟亞馬遜一起討論了很久,亞馬遜認為未來的人機交互的發展,消費中心一定是人形機器人。”周劍提到,2017年優必選的主要收入來源有四塊,銷售收入將達到10億到15億元人民幣。其中之一就是和亞馬遜合作開發的機器人。
陶大程從軟件的角度解析了人形機器人四個方面的研究內容。他指出,人形機器人最關鍵的東西是視覺輸出。我們每天所獲取的信息超過70%、80%都是從眼睛來的,所以首先是要進行圖像處理,如何將獲取的圖像變得更加清晰。看清楚之後,就是機器識別,作為家庭服務機器人,首先要認識家里每一個成員,這樣才能對他們建立用戶畫像,然後把家庭成員的信息歸總起來。要想完成穩定的圖像處理和機器視覺,離不開兩個非常關鍵的基礎方面的研究,即深度學習和多視角學習。
他表示,機器人在家里到處走,要進行實時場景的解析,如何精確地實現室內導航,要有很多基礎技術的支持。理解了環境,下面很重要的事情就是認知人、理解人的行為,這是運動的人臉識別系統。人是有情感的,你可以很友善,也可以很憤怒。這對於機器人來說就需要理解人的表情。理解了人的情緒、人的行為,下面就要知道如何檢測和識別物體。
陶大程認為,人形機器人最終面向家庭的商業化還是要降低成本,而最大的問題就是要估計人的姿態,如果給機器人裝很多攝像頭和傳感器必定會提高成本,如何利用單幕攝像機來獲取想要的數據就是需要研究的問題。其團隊最近的一個研究成果就是從Youtube下載的視頻進行計算。
此外,還有一個關鍵問題是模型壓縮。人形機器人運動過程當中有很多計算的開銷、電能的開銷,再加上人工智能的開銷,就導致它要有一個很大的電池,這在很多場景中是很難克服的,因此要把大的模型變成小的模型。
5年內或迎來突破
專註雙足機器人運動控制技術研究的趙明國教授認為,在基本功能達到之後,就可以不斷叠代,真正產生一個符合需求的產品。在兩到三年之內,機器人“抓取”的功能一定能到位。
以“抓取”這個功能為例,家里各式各樣的瓶子很多,酒杯、礦泉水瓶、暖水瓶等等,可能在機器人看來都是一樣的,但如何精準地把這些物體識別出來,就是需要人工智能技術和運動控制技術相互配合的場景。
趙明國還談到,真正的人形機器人是有四肢、大腦及軀幹的機器人,只是它的外形不見得是第一步就完成的。先完成整體軀幹的部分,可以運動了,有了AI的概念了,然後再做更加真人化的皮膚、材料、各種傳感器,這時候觸感、溫度各方面才會有進步。
“未來5年結合驅動技術、控制技術,以及人工智能的發展,一定會迎來人形機器人在家庭應用中新的突破點,也會迎來產業應用的突破。”趙明國表示。
開發一款機器人,硬件和軟件技術如何更好地融合是關鍵性問題。那麽,從開發程序上來看,到底是有了硬件再去開發軟件,還是二者能同時進行?
趙明國認為,機器人運動一定要先有良好的平臺,所以落地的順序應該是齊頭並進,既要實現大型的伺服舵機商業化,另外相應的軟件也要同步發展。但是一開始一定要把伺服舵機落實下來。
此外,陶大程也對記者表示,自己從事深度學習已經很長時間了,深度學習的弱點是在沒有大量數據進行訓練的時候,效果可能不會太好。比如說,在座的男士都是短頭發,女士都是長頭發,但我出去不能說長頭發都是女的,短頭發都是男的。
他認為,人類對大腦的理解還是非常粗淺的,深度學習實際上也沿襲了層級結構。我們已經看到了突破性的成果,但還是有一個過程,就像我們不能教5歲的小朋友微積分一樣,需要漸進式地推進。
另外,陶大程也指出,深度學習是一個潮流,但是並不代表應該放棄原始的學習。統計學習和深度學習未來必將有機地結合在一起,解決我們的需求。
當新醫改將分級診療看做緩解“看病難”的一劑良方時,現實的情況卻是家門口的醫院和醫生難以贏得老百姓的信任,基層醫療水平成為實現分級診療目標的主要瓶頸。
以互聯網和人工智能為代表的智能醫療技術使醫生通過醫療信息共享來提高診斷水平成為可能,國務院剛剛通過的《“十三五”衛生與健康規劃》將互聯網+作為實現分級診療的手段之一。
國務院總理李克強在21日的國務院常務會會議上表示,下一步將促進‘互聯網+醫療’更大範圍應用,真正讓集中在特大城市的醫療資源更多‘下沈’到基層醫院,切實方便老百姓就近看病就醫。
智能醫療提高醫生診斷水平
人工智能在醫療領域的應用是近來國內外科技公司的投資熱點之一。用AlphaGo對陣圍棋的谷歌已非常明確把未來人工智能的重點方向鎖定為醫療。
2016年,IBM全面升級了“沃森”(Watson)機器人,通過自然語言回答專業提問,已經可以輔助醫生診斷癌癥,比醫學院畢業的初級醫生準確率高4倍。
在新醫改的這幾年中,我國政府在基層醫療上的大幅投入實現了設施設備的下沈,但人員、技術的下沈效果並不好。
近年來互聯網技術大範圍用於醫療服務體系,如醫學影像智能識別、醫療大數據挖掘、母嬰看護機器人等等,但真正能夠提高醫生水平的AI輔助診斷系統尚屬空白。
12月21日,國內醫療行業上市公司海虹控股(SZ:000503)在海口預發布了其第一款智能醫療產品。該產品如同為臨床醫師配備了一臺機器人,可以為他們全程提供智能輔助診斷決策和推薦優選治療方案。
通過這個產品,即使是邊遠地區的醫生也可以共享到協和等國內最頂尖醫院的診斷方案。海虹控股總裁康健表示,海虹智能醫療輔助系統通過醫療信息共享來提高我國的診療水平,並將通過構建醫患知識平等對話平臺來改善醫患關系。
康健說,醫生是知識和經驗門檻特別高、執業非常辛苦、知識系統龐雜又需要頻繁更新的職業,很多大型醫院每年動輒上馬數千萬的IT系統和硬件建設,但能夠輔助醫生臨床診斷和治療的專業工具,醫院幾乎找不到合適的產品和服務。
深圳市第二人民醫院急診外科主治醫師姚彬表示,他在日常工作中特別希望能夠有這樣的輔助診斷系統,他曾經試圖構建一個輔助診療系統,但受限於數據量與技術,未能成功。
海虹控股大健康事業部副總經理張運江介紹,一旦醫生與海虹智能醫療系統簽約,就等於養了一臺“機器人”來幫助醫生完成診斷和互動學習的過程。
“機器人”可以向醫生提供三方面的服務,一是診療決策輔助工具,二是醫師“技能修業圖書館”,三是簽約管理工具。海虹響應21國務院常務會議提出的“鼓勵家庭醫生簽約”的政策,在第三方經辦的基礎上促成參保人與醫生建立長期的服務契約關系,並推進醫保備案。
IBM Watson總監David Kenny談及到沃森機器人輔助診斷時表示,從統計學上看,即使是豐富經驗的醫生也會出現判斷或診療失誤,這是人所無法克服和避免的,然而通過AI輔助系統,不僅可以更加準確梳理海量數據信息,而且能夠提示人們可能的結果。當然最終的診斷還是人——醫生來決定。
姚彬認為,智能輔助診療系統一方面可以降低誤診率,另一方面由於醫生的記憶力也是有限的,智能醫療系統所提供國內外最新文獻對於醫生的業務精進非常必要。
醫師“技能修業圖書館”覆蓋了臨床指南、用藥說明與產品指導、細分專業學術文獻、醫保管理政策、衛計委公示全國典型範例、醫生病例交流工具等臨床常用資料,能夠輔助醫生自我學習、技能強化。
構建醫患平等對話平臺
醫患在醫療知識信息上的不對稱是造成醫患矛盾原因之一,每一位走入醫生診室的患者內心或多或少都存在對醫生不信任的情緒。
互聯網的普及加強了醫患之間的這種不信任感。患者群體對健康的認知水平正在逐漸提高,對醫療需求的期望趨於苛刻,醫師群體也面臨著更加嚴峻的臨床操作難度與醫患溝通挑戰。
姚彬對此深有感受。他說,一旦他感受到病人的懷疑,往往會主動把自己“保護”起來——把治療方案全部提供給病人,讓他們自己選擇,以此來減少可能的醫患沖突。
張運江表示,海虹智能醫療項目為了減輕醫患之間的這種不信任感,加入了患者進行自診斷的模塊。系統基於基於臨床知識和專家經驗,根據患者的輸入信息,根據臨床常規和概率測算,揣測患者的健康狀態,輔助患者進行自我診斷。
由於臨床專門知識上的巨大門檻,傳統的用藥、就醫往往處於無規律的隨機遊走狀態。聽信非專業的網絡、廣告宣傳,造成錯誤用藥、不合理就醫的現象,屢見不鮮。
為了緩解這種狀況,這套系統還可以根據患者健康狀態、醫保支付能力、地域醫療條件等因素,提供了可及的醫療資源參考選擇,真正做到鼓勵分級診療,最大限度地利用患者周邊的便利醫療資源,減少跨級、跨區域就醫帶來的個人負擔和醫療資源系統浪費。
康健說,智能醫療系統是基於自身公平公正的系統來對患者進行公平性而非利益性的指引,從而幫助患者找到適合治療自己病情的醫療資源。
人力成本逐漸提高,人工智能技術發展,讓機器人在工業生產應用迎來升級階段。
根據中國機器人產業聯盟發布的《2016上半年工業機器人市場統計數據》顯示, 2016年上半年累計銷售國產機器人19257臺,較上年增長37.7%,增速比上年同期加快10.2個百分點。
如果將前期研發企業實現投產、新企業進入等因素計算在內,實際銷量比上年增長70.8%,工業機器人產業發展處於上升通道,連續多年保持了較高的增長速度。
在高工機器人年會上,新松機器人董事長曲道奎對第一財經記者表示,目前產業正在處於關鍵變革階段,在機器視覺、觸覺與力覺反饋技術發展前提下,機器人在工業領域的應用從搬運等低技術含量的工作逐漸向生產線中精密操作程序轉移。
“現在開始,傳統機器人競爭力和市場空間將削弱,未來10年機器人會大批量進入企業進入生產和日常生活的時段,在生產制造上從可有可無的產品變成必需品。”曲道奎說道。
成本下降
在2015年,全球範圍內的工業機器人銷售量僅為250000左右,這個數量,相比去年服務器和PC的銷售總量仍有較大差距。很明顯,機器人產業還處於起步,它需要在成本和易用性上有很大的提升才能真正地走向主流市場。
作為高端智能裝備,機器人在生產線中得到不少應用,然而卻一直沒擺脫機器設備的功能性能,大部分的工業機器人從事著搬運、分揀等低技術含量工作。
根據《2016上半年工業機器人市場統計數據》顯示,與上年相比,國產工業機器人應用領域更為廣闊,而3C制造業和汽車制造業,在國產工業機器人銷售總量中的占比最高,分別占30%和12.6%。3C制造業,占比較上年同期提高近20個百分點。
“應用機器人在技術上面臨重大的突破,過去機器人一直沒擺脫設備的功能性能,只是在工作崗位上起到錦上添花的作用,並沒有成為必需品。”曲道奎對記者表示,工業機器人要解決制造業真正的問題,必需要調整其支撐技術,從機器人結構上適應高端精密作業。
機器視覺、深度學習等技術突破發展幫助機器人完成產業升級的同時也降低了機器人的成本。
行業的成本曲線呈現下降趨勢,由於機器人制造商從電子工業(如攝像頭、處理器和感應器)中添加了很多部件,技術突破帶來零部件成本下降。根據ABBRobotics的數據,一臺工業機器人的安裝程序部分只占總成本(TCO)的三分之一。而ARK投資估計工業機器人的成本在未來十年內會下降一半,跌至大約10萬美元一臺。同時,一臺與人協作的新品種機器人的價格大約3萬美元。
隨著人力成本不斷升高,機器成本降低,機器人在功能技術方面的優勢體現,讓其進入大批量應用時代。
國內外差距
較有實力的工業機器人研發廠商集中在國內,而近年國內的研發實力也在逐漸增強。
日本機器人市場比較成熟;韓國的半導體、傳感器、自動化生產等高端技術為機器人快速發展奠定了基礎;德國則在人機交互、機器視覺、機器互聯等領域處於領先水平。
對比國際四大家族,中國在工業機器人研發上雖然起步較晚,在技術上已經逐漸縮短與國際距離。
2002年新松形成以機器人國家工程研究中心、公司各研發事業部與國內外優勢企業和研究機構結成的產學研聯盟為平臺的三層科技創新體系。技術人員占企業總人數接近80%,每年研發投入占公司總體銷售額12%以上。
曲道奎告訴記者,中國機器人產業與國際的差距主要在於國內產業發展不均衡,企業基數大,技術落差也比較大。“中國作為一個後發國家,差距差在是後發,中國的企業只有十幾年、幾年的歷史。後發涉及品牌、全球化,在很多經驗積累上,差距還是比較大的。”
後發也面臨著更多機會,減少技術探索時間,直接從前沿技術入手。“目前全國是個大變革時代,要顛複過去已有的規則,打破規矩,把過去已有的他們的經驗積累消失。如果還是傳統的機器人,中國企業還是沒有機會。現在有各種新的技術出現,還有機器人的普及率提高,除了工業領域,還有健康、教育、消費等等都會誕生很多新的需求。這是我們最大的機會。”曲道奎說道。