從2016年12月29日晚起,一位神秘高手在圍棋界掀起了“腥風(fēng)血雨”。一個注冊為“Master”、標(biāo)注為韓國九段的“網(wǎng)絡(luò)棋手”接連“踢館”頂級職業(yè)棋手,其中包括柯潔、古力、樸廷桓、陳耀燁、聶衛(wèi)平、常昊等圍棋高手。
截至2017年1月4日晚,Master已經(jīng)斬獲了58連勝。 2017年01月04日,圍棋大師“Master”贏了周睿羊,獲得第59場連勝的傲人戰(zhàn)績,與此同時,Master在公頻上宣布它就是AlphaGo。
AlphaGo作為如今人類巔峰的人工智能產(chǎn)品,意義重大,它為未來機(jī)器人發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ),當(dāng)一個市場是以技術(shù)驅(qū)動的時候,來自最前沿的技術(shù)研究對于市場的影響是至關(guān)重要的。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況與未來預(yù)期
日益老齡化的人口結(jié)構(gòu)、不斷上漲的人工成本和全球化競爭是拉動機(jī)器人市場快速成長的重要因素。2015 年世界智能型機(jī)器人市場約為 269 億美元,今后 10 年間,CAGR(年平均成長率)將達(dá)到 9%,至 2025 年世界機(jī)器人市場將高達(dá) 669 億美元。統(tǒng)計數(shù)字顯示,中國是全球增長最快的工業(yè)機(jī)器人市場,從 2010 年到 2016 年,中國工業(yè)機(jī)器人的總供給量年均增長速度約為 40%。
世界機(jī)器人市場長期展望
我國工業(yè)機(jī)器人滲透率低,普及工業(yè)機(jī)器人是中國制造 2025 的基石。2015 年,全球工業(yè)機(jī)器人銷售總量為 24.8 萬臺,同比增長 8.30%。目前,中國已成為世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場,2015 年市場銷售量為 6.7 萬臺,占全球市場份額的 27%,同比增長 17.34%,2009-2015 年復(fù)合增長率為 51.69%。已經(jīng)連續(xù)三年為全球最大的工業(yè)機(jī)器人銷售市場。然而,我國機(jī)器人密度仍然低于世界平均水平,未來有巨大的市場空間。2014 年,中國制造業(yè)每萬名員工平均擁有 36 臺工業(yè)機(jī)器人,而世界平均水平為 66 臺。相比之下,韓國、日本的機(jī)器人密度分別為 478、314 臺/萬人。相比較韓國與日本,我們認(rèn)為中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來的市場增長空間非??捎^,市場規(guī)模可達(dá)到千億量級。
隨著消費需求和能力不斷上漲,未來服務(wù)機(jī)器人有望將成為機(jī)器人行業(yè)的新熱點。服務(wù)機(jī)器人主要包括專業(yè)服務(wù)機(jī)器人和個人家用服務(wù)機(jī)器人。2014 年,全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人銷售額為 37.7 億美元,同比增長 5.60%;個人家用服務(wù)機(jī)器人銷售金額為 22 億美元,同比增長 29.41%。根據(jù)統(tǒng)計,2015 年,專業(yè)服務(wù)機(jī)器人總銷量 4.11 萬臺,同比上升 25%,個人/家庭服務(wù)機(jī)器人總銷量 540 萬臺,同比增長 16%。
小編也在此盤點了2016年關(guān)注度較高的幾類機(jī)器人,一起來感受它們的魅力吧!
仿生機(jī)器人
韓研究團(tuán)隊打造強(qiáng)大人造神經(jīng),讓超級計算機(jī)模仿人腦
這是一種微型部件,其能模仿人腦神經(jīng)元之間的連接方式,功能優(yōu)于之前所有人造大腦設(shè)備。這些新的人造神經(jīng)是一種晶體管,或是電子開關(guān)。在開和關(guān)的過程中,它們可以模仿神經(jīng)元學(xué)習(xí)的方式。
研究者在一個直徑為10厘米的晶體上組裝了144個神經(jīng)元晶體管,這些晶體管中裝有直徑為200到300納米的金屬絲。其實,人類頭發(fā)的平均直徑為10萬納米,因此這些晶體管和神經(jīng)元的細(xì)小程度可想而知,其消耗的能量也是非常之少。
該項目由韓國浦項工科大學(xué)打造,項目負(fù)責(zé)人、材料科學(xué)家Tae-Woo Lee表示:”這種新的研究將能夠引領(lǐng)未來,打造更好的機(jī)器人、自動駕駛汽車、數(shù)據(jù)挖掘、醫(yī)療診斷、股票分析,以及其他的智能人機(jī)交互系統(tǒng)和機(jī)器?!?/p>
距人造人更近一步,哈佛科學(xué)家用活體細(xì)胞造了一個機(jī)器人
一個來自哈佛大學(xué)的科研團(tuán)隊?wèi){借機(jī)器人工程和基因生物學(xué)的知識,利用一些豐胸用的硅膠、一小撮黃金和20萬個經(jīng)基因改造過的小鼠心肌細(xì)胞,制造出了一條人造的黃貂魚,最令人驚訝的是,小魚還能不借助外力,自發(fā)地在營養(yǎng)液里向著光源游動。
科學(xué)家們的具體做法是:用一小塊硅膠注成黃貂魚的外形,然后利用機(jī)器人形態(tài)學(xué)的技術(shù)把少量的黃金注入硅膠里形成黃貂魚的骨骼支撐,然后在“骨骼”之上再鋪一層硅膠,這是為了防止小鼠心肌細(xì)胞直接接觸金屬造成細(xì)胞死亡,最后將活體細(xì)胞鋪在黃金骨骼之上,就構(gòu)成了一個會動的人造黃貂魚。
其中,心肌細(xì)胞是依靠基因生物學(xué)的技術(shù),切掉原始基因鏈中不需要的基因片段,嫁接上需要的,然后重新培養(yǎng)而成。其中科學(xué)家植入的新基因片段是一段趨光性的基因,因此該心肌細(xì)胞除了具備心臟肌肉那樣的伸縮特性,還具有趨光性。這也是為什么該人造黃貂魚不但能夠自己游動,還能趨光的原因。
目前,由于活體的心肌細(xì)胞不具備免疫系統(tǒng),因此這條人造的黃貂魚還不能在營養(yǎng)液之外的環(huán)境中生存。但是,哈佛的科學(xué)家表示,或許可以將這條小魚作為一個起點,憑借機(jī)器人工程學(xué)和基因生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合,未來或許能創(chuàng)造更大的奇跡。
日本科學(xué)家造出一個“活的”機(jī)器人,可對外界刺激自發(fā)響應(yīng)
按照傳統(tǒng)的思路,機(jī)器人是按照科學(xué)家預(yù)先寫好的一段代碼運行,電機(jī)受代碼控制,代碼怎么寫,機(jī)器人就怎么動,這被認(rèn)為是機(jī)器人和人類的最大區(qū)別之一。不過,隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,背靠著大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí),現(xiàn)在更類似于人類的機(jī)器人也屢見不鮮,比如AlphaGo就是一個例子?,F(xiàn)在,一群來自日本東京和大阪的科學(xué)家在這個方向上又向前邁了一大步。
7月份日本國立科學(xué)博物館展出了一個新的機(jī)器人,它名叫Alter。與博物館其他機(jī)器人最大的不同在于,Alter不但擁有一張擬人的臉,也有一顆擬人的心。
如圖所示,Alter目前并非一款擁有完整雙足的人形機(jī)器人,它只有上半身,并且除了面部和小臂有仿生材料包裹之外,其他部分都是裸露的機(jī)械結(jié)構(gòu)。它最重要也是最與眾不同的地方在于一顆內(nèi)置的CPG(Central Pattern Generator,中樞模式發(fā)生器),CPG基于Izhikevich神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以并行提取分布在Alter身體各處的多種傳感器數(shù)據(jù),然后針對各路數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,通過體內(nèi)42個氣動裝置,驅(qū)動Alter自發(fā)地做出各種擬人的動作,即所謂“自發(fā)意識”,而不是像傳統(tǒng)機(jī)器人那樣按照既定的代碼一步一步運行。
目前,Alter能夠檢測到周邊的物體移動、溫度、濕度和聲波強(qiáng)度等多種不同維度的信息,從而做出不同響應(yīng)。比如,當(dāng)檢測到周圍有多個人向自己靠近時,Alter會自發(fā)地開始顫抖。除此之外,Alter還能根據(jù)手指的動作唱歌(目前為止只是簡單的正弦波變化),能跟普通人輕松交談10分鐘以上。
MIT成功研制人造肌肉纖維,仿生機(jī)器人已在地平線
很多年里,研究人員一直在嘗試創(chuàng)造出一種耐用、低成本的人造合成肌肉,但始終沒有成功。至今制造出的樣品要么太昂貴,無法量產(chǎn)(比如碳納米管);要么太脆弱,能耗又太高,以至于沒有多大實用價值。但就在近日, MIT 的一支研究團(tuán)隊用尼龍纖維制造出了一種十分理想的、能滿足所有實用性要求的人造肌肉。
傳統(tǒng)的方法里,讓尼龍彎曲需要用到滑輪裝置。這增加了系統(tǒng)的重量、復(fù)雜度和成本——它們恰恰是是量產(chǎn)新技術(shù)最需要減少的三個東西。
MIT 團(tuán)隊找到了一種很巧妙的方法繞過這個難題。該團(tuán)隊使用的是普通的尼龍絲。他們先對它壓縮處理,把圓形的橫截面改為矩形。接著,他們只對纖維的一側(cè)進(jìn)行加熱。這樣一來,加熱這一側(cè)比未加熱一側(cè)收縮得更快,強(qiáng)迫尼龍纖維向受熱一側(cè)彎曲。而加熱源可以是任何東西,包括電阻發(fā)熱,化學(xué)反應(yīng)發(fā)熱和激光發(fā)熱。這些尼龍纖維出乎意料的非常結(jié)實耐用,可以經(jīng)受 10 萬個使用周期,并且可以在一秒內(nèi)收縮 17 次。
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