人的智能vs机器智能，孰优？美日欧俄韩中6国机器人发展趋势和思考

本文作者：饶玉柱

文章原题为：智能机器人的技术、产业及未来（下）

四、 各国智能机器人的发展概况

在各国的智能机器人发展中，美国的智能机器人技术在国际上一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面，特别是在在运用高度智能软件（software）或网络（network）等信息通讯技术之服务型机器人上处于公认的领先地位。日本由于一系列扶植政策，各类机器人包括智能机器人的发展迅速。中国起步较晚，而后进入了大力发展的时期，以期以机器人为媒介物推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大。

回顾历史可以发现，机器人产业有六大驱动因素：1)政策；2)人口结构；3)宏观经济；4)技术；5)人才；6)价格。其中产业政策是先导，价格(即经济性)是需求产生的最重要因素。

美国

机器人技术在国际上仍处于领先地位

在美国，以军用机器人带动的机器人领先应用。到2010年为止，美国在战争机器人研究项目上的投资将达到40亿美元。美国陆军和海军同时雇佣了道德规范领域的英国专家，协助研制不会违反《日内瓦公约》的新型战争机器。这种机器人既能够自主辨别何时、向谁开枪，也不是像电影《终结者》那样超道德的杀人机器。

尽管美国在机器人发展史上走过一条重视理论研究，忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国一直主导全球机器人技术的基础研究，如人工智能与相关之软件技术。美国的机器人技术在国际上仍处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强。具体表现在：

1) 性能可靠，功能全面，精确度高；

2) 机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平高居世界之首；

3) 智能技术发展快，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用；高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速，主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面。

图：美国“水下龙虾”机器人

日本

“机器人王国”

日本是世界上机器人技术发展最快、应用机器人最多的国家，有“机器人王国”之称。相较于欧美积极致力于以军事、航天产业等为背景的开发或创投企业，对日本而言，即使已在工业机器人领域占有优势，对于服务型机器人也仍须积极致力开发。

图：日本机器人会喂饭

日本积极进行个人、家用与专业服务型机器人的商品化研究，尤其在人型双足步行机器人领域占有领先全球之优势从具有国际性竞争力的汽车、电子/电机产业等企业使用者之严苛的要求，包含机器人售后服务在内的销售实绩与专门技能（know-how）的累积，使得日本工业机器人产业成为全球的领导者。而在经过了日本国内市场激烈的价格竞争后，也获得了国际性的价格竞争力。在技术面上，操纵机构（manipulation）、移动技术等，特别是有关于硬件（hardware）之开发，已具有世界第一的技术开发能力。

图：日本机器人Pepper被高中录取

2015 年1 月23 日，日本政府公布了《机器人新战略》。该战略首先列举了欧美与中国在机器人技术方面的赶超，以及互联网企业涉足传统机器人产业带来的剧变。这些变化，将使机器人开始应用海量数据实现自律化，使机器人之间的实现网络化，物联网时代也将随之真正到来。日本政府意识到，如果不推出战略规划对机器人技术加以积极推动的话，将威胁日本作为机器人大国的地位。

日本《机器人新战略》提出三大核心目标，即：“世界机器人创新基地”、“世界第一的机器人应用国家”、“迈向世界领先的机器人新时代”（表1）

表1 三大核心目标

目标	内容
世界机器人创新基地-巩固机器人产业培育能力	通过产、学、官合作，增加用户与厂商对接机会等措施，引导创新；推进人才培育、下一代技术开发、国际标准化。
世界第一的机器人应用国家-展示（现实社会中到处都有机器人）	在制造业、服务业、医疗护理、公共建设、农业等领域广泛推广应用；在机器人开发与推广应用过程中，不断完善环境与体制建设。
迈向世界领先的机器人新时代	在物联网时代到来之际，制定机器人互联、自律性采集数据等功能的管理制度与国际标准。

为实现上述三大核心目标，该战略制定了五年计划，旨在确保日本机器人领域的世界领先地位（表2）。日本经济产业省发布的《2012 年机器人产业市场趋势》报告显示，2035 年，日本机器人市场50% 左右的订单来自服务业的需求。这份报告中的服务业，主要包括医疗护理、物流、教育、娱乐、家政等。

而日本《机器人新战略》中将应用领域分为四大部分，即：“制造业”、“服务业”、“医疗护理”、“公共建设”。种种迹象显示，未来，机器人在“服务业”与“医疗护理”中的应用将占据相当大的市场份额。

图：日本护理机器人

表2 五年计划中的主要行动计划

编号	行动内容
1	设立“日本机器人革命促进会”，承担总体协调职能。
2	伴随机器人要素技术的进化、人与机器人协同工作方式的发展，来研究开发下一代机器人中要实现的数据终端化、网络化、云计算等技术。
3	为向国际推广，向国内普及，而积极开展国际标准化与国内标准化。
4	大规模建设机器人应用的实验场地。
5	培育机器人与信息技术相结合的跨学科人才。
6	调整行业管理制度，同时制定保护消费者隐私以及机器人安全性等的规则。
7	扩充机器人大奖。
8	研究举办机器人奥运会。

欧洲

“未来工厂”

20世纪70年代初期，由于英国政府科学研究委员会颁布了否定人工智能和机器人的Lighthall报告，对工业机器人实行了限制发展的严厉措施，因而机器人工业一蹶不振，在西欧差不多居于末位。但是，国际上机器人蓬勃发展的形势很快使英政府意识到：机器人技术的落后，导致其商品在国际市场上的竞争力大为下降。于是，从20世纪70年代末开始，英国政府转而采取支持态度，推行并实施了一系列支持机器人发展的政策和措施，如广泛宣传使用机器人的重要性、在财政上给购买机器人企业以补贴、积极促进机器人研究单位与企业联合等，使英国机器人开始了在生产领域广泛应用及大力研制的兴盛时期。

法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列，而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。这主要归功于法国政府一开始就比较重视机器人技术，特别是把重点放在开展机器人的应用研究上。 法国机器人的发展比较顺利，主要原因是通过政府大力支持的研究计划，建立起一个完整的科学技术体系。即由政府组织一些机器人基础技术方面的研究项目，而由工业界支持开展应用和开发方面的工作，两者相辅相成，使机器人在法国企业界很快发展和普及。

图：法国葡萄园机器人

德国工业机器人的总数占世界第三位，仅次于日本和美国。他们始终坚持技术应用和社会需求相结合的原则。除了像大多数国家一样，将机器人主要应用在汽车工业之外，突出的一点是德国在纺织工业中用现代化生产技术改造原有企业，报废了旧机器，购买了现代化自动设备、电子计算机和机器人，使纺织工业成本下降、质量提高，产品的花色品种更加适销对路。到1984年终于使这一被喻为"快完蛋的行业"重新振兴起来。与此同时，德国看到了机器人等先进自动化技术对工业生产的作用，提出了1985年以后要向高级的、带感觉的智能型机器人转移的目标。经过近三十年的努力，其智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。

图：大众工厂的机器人

目前，欧盟工业机器人制造业处于全球领先地位。全球约1/3的工业机器人是由欧盟机器人制造商制造的。在未来20年中，机器人市场将会成为全球经济的重要组成部分。

2015年3月25日，欧盟宣布将智能工业作为“数字单一市场战略”的一个优先行动领域，负责推进欧洲“未来工厂”战略计划的欧洲未来工厂研究协会对此表示强烈欢迎。

俄罗斯

由政府安排

前苏联（现在主要是在俄罗斯），从理论和实践上探讨机器人技术是从50年代后半期开始的。到了50年代后期开始了机器人样机的研究工作。1968年成功地试制出一台深水作业机器人。1971年研制出工厂用的万能机器人。早在前苏联第九个五年计划（1970年-1975年）开始时，就把发展机器人列入国家科学技术发展纲领之中。到1975年，已研制出30个型号的120台机器人。经过20年的努力，俄罗斯的机器人在数量、质量水乎上均处于世界前列地位。

图：俄罗斯作战机器人

国家有目的地把提高科学技术进步当作推动社会生产发展的手段，来安排机器人的研究制造；有关机器人的研究生产、应用、推广和提高工作，都由政府安排，有计划、按步骤地进行。

韩国

先发展的十大产业之一

在韩国，机器人被列为新世纪优先发展的十大产业之一。韩国政府2008年12月13日宣布，韩国计划在2020年前投入100万亿韩元（968亿美元）提高智能机器人技术和生产能力。在会议上宣布了分为三个阶段的发展规划，在能够帮助操持家务的家用机器人之后，企业将开发人们希望购买的机器人和机器人伴侣。为此，政府将提供资助对两万名专业人士进行教育和培训并在首尔附近建立机器人产业园区。韩国的目标是要成为全球第三大机器人生产国家，每年占全球总产值约15%；第一阶段先在萌芽期市场中促进机器人的需求，第二阶段将开发多款可帮助人们之机器人，第三阶段要使机器人成为与人合作共存之伴侣。

产业推动分为五大领域，分别是：基于需求之产品研发、基础技术研发、产业群聚、法令制定、新市场开创与可能风险对应。在产业群聚方面有四个技术分项，分别为机器人零组件、软件、系统整合与商品化。

中国

全球最大的工业机器人市场

近些年来，我国不断出台新的政策支持装备制造业的发展，工业机器人作为高端装备制造中的智能制造装备得到了国家政策的持续支持。我国工业机器人的市场主要集中在汽车、汽车零部件、摩托车、电器、工程机械、石油化工等行业。过去五年，我国机器人市场增速远远快于同期世界平均水平。2014年，我国超越日本成为全球最大的工业机器人市场。目前市场发展稳定，汽车及其零部件制造仍然是工业机器人的主要应用领域，随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业中心向中国的转移，我国的机器人市场会进一步加大，市场扩展的速度也会进一步提高。未来工业机器人在我国其他行业的应用也将逐步展开。从国内机器人的应用来看，汽车、电子工业仍是主要的应用领域。随着技术的进步，工业机器人在军事、精细外科和危险作业等领域的应用也将逐步展开，而在这些领域，工业机器人具有不可替代的作用。

2012年4月，科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业，并明确支持工业机器人行业发展，包括攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术，自主研发工业机器人工程化产品，实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化。

图：中国青岛机器人广场舞（1040名机器人）

2013年2月，发改委、财政部、工信部共同发布《关于组织实施2013年智能制造装备发展专项的通知》，要求继续组织实施智能制造装备发展专项，重点支持数字化车间、智能测控系统与装备的研发应用以及智能制造系统在典型领域的示范应用项目。随着政策和补助的落实，将进一步推进智能制造装备的研发和应用，以带动产业发展。

2013年4月，由中国机械工业联合会牵头，中国机器人产业联盟在北京成立。“中国机器人产业联盟”是我国机器人产业全国性产、学、研、用行业协同工作平台，产业联盟成立后，将依托中国机械工业联合会成熟的行业工作体系，通过统筹行业资源，拓展应用行业合作渠道等，加快机器人产业化发展进程，服务国民经济转型升级的迫切需要。

五、 智能机器人的发展趋势

智能机器人具有广阔的发展前景，目前机器人的研究正处于第三代智能机器人阶段，尽管国内外对此的研究已经取得了许多成果,但其智能化水平仍然不尽人意。未来的智能机器人应当在以下几方面着力发展：

1) 面向任务。由于目前人工智能还不能提供实现智能机器的完整理论和方法，已有的人工智能技术大多数要依赖领域知识，因此当我们把机器要完成的任务加以限定，及发展面向任务的特种机器人，那么已有的人工智能技术就能发挥作用，使开发这种类型的智能机器人成为可能；

图：美国波士顿动力公司第三代Atlas机器人陪人散步

2) 传感技术和集成技术。在现有传感器的基础上发展更好、更先进的处理方法和其实现手段，或者寻找新型传感器，同时提高集成技术，增加信息的融合；

3) 机器人网络化，利用通信网络技术将各种机器人连接到计算机网络上,并通过网络对机器人进行有效的控制；

4) 智能控制中的软计算方法。与传统的计算方法相比,以模糊逻辑、基于概率论的推理、神经网络、遗传算法和混沌为代表的软计算技术具有更高的鲁棒性、易用性及计算的低耗费性等优点,应用到机器人技术中，可以提高其问题求解速度,较好地处理多变量、非线性系统的问题；

5) 机器学习。各种机器学习算法的出现推动了人工智能的发展,强化学习、蚁群算法、免疫算法等可以用到机器人系统中，使其具有类似人的学习能力,以适应日益复杂的、不确定和非结构化的环境；

6) 智能人机接口。人机交互的需求越来越向简单化、多样化、智能化、人性化方向发展,因此需要研究并设计各种智能人机接口如多语种语音、自然语言理解、图像、手写字识别等,以更好地适应不同的用户和不同的应用任务，提高人与机器人交互的和谐性;

7) 多机器人协调作业。组织和控制多个机器人来协作完成单机器人无法完成的复杂任务，在复杂未知环境下实现实时推理反应以及交互的群体决策和操作。

图：美国硅谷机器人警察巡逻

六、 人的智能与机器智能，孰优？

基于智能科学与技术所制造的“智能机器”的发展前景，一个不可回避的问题是人的智能与机器智能之间的关系，人类与智能机器之间的未来关系。

对于这个问题，国内外一直存在两种截然不同的观点。

1) 一种代表性观点认为：随着人们对于人类智能的认识不断深入，人们总有一天会一览无余地掌握人类智能的全部奥秘；与此相伴，随着信息技术的进步（包括尺寸越来越小的纳米信息技术、工作速度越来越快的量子信息技术和性能越来越精巧的生物信息技术等），人们总有一天可以制造出在结构上比人脑更加复杂的人工脑（它所拥有的人工神经元数目以及神经元之间的连接数目都远远超过人脑的水平）。因此人工智能机器的智力不但可以同人类智能媲美（控制论的创始人维纳曾经说过：在人类智能与机器智能之间，没有不可逾越的鸿沟），而且将可以远远胜过人类大脑的智力。到那时，按照优胜劣汰的种间竞争法则，人类终将被人工智能机器所淘汰，人工智能机器将不可避免地成为人类自身的掘墓人。

2) 另一种代表性观点则认为：虽然人类对于人类大脑的认识将不断深入，虽然人造技术系统的工作速度、工作精度、工作质量等指标将做得越来越好，但是人类不可能穷尽人类大脑的奥秘（人类大脑不可能彻底研究清楚自己大脑的奥秘，就如同人们不可能自己把自己举起来一样）。况且，人类的大脑本身还在不断地向更加复杂的方向进化和发展。人工智能对于人类自身智力奥秘的探究和揭示的过程就像一个“动态极限逼近”的过程：人工智能机器的智能水平可以越来越接近于人类自身的智力水平，但不可能等同，更不可能超越；而人类自身的智力水平也会在实践中不断走向更高的水平。因此，人类可以制造越来越聪明的机器，但不可能制造出在整体上（而不只是局部上）比人类自己还更聪明的机器。

我们认为，人类是一类有生命的系统，人类的智能不断动态发展的进程，永远不会停止在一个发展水平上；智能机器人是无生命的系统，其智能只是人类设计者所赋予的在一定范围内的智能，没有能力再自主地生成其他新的自主的智能。虽然人类总有一天可以制造出比人类大脑更复杂（神经元数量更多、神经元之间的连接更复杂）的人工大脑，但问题是，人类大脑不只是结构复杂，而且工作机制巧妙。我们说，人工大脑的智力不可能全面超过人类大脑的智力水平，主要不是指结构复杂方面而是指工作机制的巧妙方面。这正是人工智能可以努力趋近却不可能超越的那个极限。

这一分析引出的有益启示是：人们应当放手去研究和探索人类智能的奥秘，并且努力创制越来越接近人类智能的高级人工智能系统，为人类提供越来越聪明、越来越善解人意的智能工具，而不必担心这种工具有朝一日会反客为主。

 总结

由于现有的智能机器人的智能水平还不够高，因此在今后的发展中，努力提高各发面的技术及其综合应用，大力提高智能机器人的智能程度，提高智能机器人的自主性和适应性，是智能机器人发展的关键。同时，智能机器人涉及多个学科的协同工作，不仅包括技术基础，甚至还包括心理学、伦理学等社会科学，让智能机器人完成有益于人类的工作，使人类从繁重、重复、危险的工作中解脱出来，就像科幻作家阿西莫夫的“机器人学三大法则”一样，让智能机器人真正为人类利益服务，而不能成为反人类的工具。相信在不远的将来，各行各业都会充满形形色色的智能机器人，科幻小说中的场景将在科学家们的努力下逐步成为现实，很好地提高人类的生活品质和对未知事物的探索能力。

我国的智能机器人发展还落后于世界先进水平，而智能机器人又是高科技的集中体现，具有重要的发展价值，因此我国在智能机器人领域要认清形势、明确发展发现和目标，采取符合我国国情的可行发展对策，努力缩小与世界领先水平的差距，早日让智能机器人全面为社会的发展服务。相信经过政府的重视和投入，科技工作者的不懈奋斗，我国的智能机器人发展水平能达到新的高度。

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