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服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，能幫助人類完成除生產(chǎn)制造加工過程之外的工作。服務(wù)機(jī)器人包括專用服務(wù)機(jī)器人和家用服務(wù)機(jī)器人。其中專用服務(wù)機(jī)器人是指在特殊環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人，如核電站事故檢測與處理機(jī)器人、極地科考機(jī)器人、反恐防暴機(jī)器人、軍用機(jī)器人、救援機(jī)器人等；家用服務(wù)機(jī)器人是指服務(wù)于人的機(jī)器人，如助老助殘機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、清潔機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、教育娛樂機(jī)器人等。

由應(yīng)用場景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)作是服務(wù)機(jī)器人必須具備的最重要的能力，但目前面市的多數(shù)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品——特別是家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品，這些能力嚴(yán)重欠缺，必須通過AI技術(shù)賦能才能有效提升。

1　賦能服務(wù)機(jī)器人的AI技術(shù)

目前人工智能正進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新和大規(guī)模應(yīng)用的高潮期、智能企業(yè)的開創(chuàng)期和智能產(chǎn)業(yè)的形成期，AI技術(shù)正在為萬千產(chǎn)品、千行百業(yè)賦能,人類正在進(jìn)入智能化時代。智能服務(wù)機(jī)器人作為AI技術(shù)得以施展其強(qiáng)大威力的最佳用武之地，理應(yīng)成為智能機(jī)器的典型代表。

智能化時代的服務(wù)機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具備哪些基本能力？從服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)作是服務(wù)機(jī)器人必須具備的基本能力。目前面市的多數(shù)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品——特別是家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品，這些能力嚴(yán)重欠缺，必須通過AI技術(shù)賦能才能有效提升，成為具有類人智能的服務(wù)機(jī)器人。

機(jī)器人在替人進(jìn)行勞作時，其能力有三個層次：能行動、有感覺、會思考。僅能模擬人的動作擴(kuò)展人的體能的機(jī)器人主要是能源驅(qū)動的動力工具，具有“能行動”的能力；能根據(jù)所采集的信息自動執(zhí)行事先設(shè)計(jì)好的程序的機(jī)器人是自動機(jī)器，在“能行動”的基礎(chǔ)上增加了“有感覺”；只有能按照給定的知識和規(guī)則自主做出決策并執(zhí)行決策的機(jī)器人才能稱為智能機(jī)器人，具有“能行動、有感覺、會思考” 三個層次的能力。“會思考”是智能服務(wù)機(jī)器人的核心特征，其具有的學(xué)習(xí)、思考、自主決策等能力來自于大量人工智能技術(shù)的賦能，如表1所示。可以預(yù)見，這些智能技術(shù)的綜合應(yīng)用，將使服務(wù)機(jī)器人的“感覺”能力提升為“感知”能力，服務(wù)機(jī)器人的“自動執(zhí)行”能力提升為“自主決策”能力，服務(wù)機(jī)器人的“調(diào)度知識”能力提升為通過學(xué)習(xí)“獲取知識”的能力。服務(wù)機(jī)器人不再是冷冰冰的機(jī)器，它們將具有類似人的思維、類似人心理和情感，善解人意，表情豐富，行為舉止愈來愈有“人”的特點(diǎn)。這樣的智能服務(wù)機(jī)器才真正完成其“服務(wù)”任務(wù)，才能無愧于“機(jī)器人”這一頭銜。

表1 可賦能服務(wù)機(jī)器人的 AI技術(shù)

2　核心技術(shù)突破與標(biāo)準(zhǔn)制定是提升服務(wù)機(jī)器人智能的關(guān)鍵

從發(fā)展階段看，實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展需經(jīng)歷三個階段，即：能存會算的計(jì)算智能，能聽會說、能看會認(rèn)感知智能，能理解、會思考的認(rèn)知智能。其中，服務(wù)機(jī)器人的計(jì)算智能已經(jīng)比較完善；語音識別、圖像識別、自然語言處理和生物識別等感知智能也基本具備；目前最薄弱的是認(rèn)知智能階段，因此目前多數(shù)服務(wù)機(jī)器人的理解和思考能力非常有限，嚴(yán)重影響了其服務(wù)能力。顯著提升服務(wù)機(jī)器人的智能水平尚有待相關(guān)核心研究領(lǐng)域取得重大突破。主要包括：

（1）模擬人類思維、意識、推理、記憶、學(xué)習(xí)、交互等智能活動的機(jī)理研究；

（2）類腦認(rèn)知的理論、方法和技術(shù)研究；

（3）類人智能行為的理論、方法和技術(shù)研究；

（4）研究人-機(jī)協(xié)同的理論、方法和技術(shù)研究。

目前市場上充斥著大量偽AI產(chǎn)品，如何甄別？感性地看，智能產(chǎn)品會因?yàn)榫哂腥斯で楦卸?機(jī)和諧，具有感知智能而反映靈敏，具有自學(xué)習(xí)能力而念熟能生巧，具有自然語言理解能力而善解人意。而要理性地評價(jià)智能產(chǎn)品，就需要研究制定一個術(shù)語規(guī)范、內(nèi)涵專業(yè)、通用性強(qiáng)的智能服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)通則，為制造商、銷售商、監(jiān)管部門和消費(fèi)者提供一個具有較高的技術(shù)權(quán)威性、較強(qiáng)的操作性、評價(jià)智能服務(wù)機(jī)器人“智商”水平的依據(jù)。

3　未來智能服務(wù)機(jī)器人對社會及生活方式的影響

隨著智能化進(jìn)程的加速，智能服務(wù)機(jī)器人的種類和形態(tài)將越來越豐富，形形色色的實(shí)體或虛擬智能服務(wù)機(jī)器人將愈來愈多地走進(jìn)尋常百姓家庭，參與我們的衣食住行，成為我們工作和日常生活不可或缺的智能幫手。例如：

（1）衣——智能穿戴機(jī)器人將改變未來人類的穿戴方式。智能穿戴機(jī)器人可以進(jìn)行人體生理信號監(jiān)測、情緒分析與調(diào)整、自動調(diào)溫、特殊人群監(jiān)測，還可以為身體做各種治療。

（2）食——智能飲食與烹飪機(jī)器人。智能飲食涉及基于傳感芯片的食材營養(yǎng)成分感知，基于飲食習(xí)慣和營養(yǎng)需求的智能食譜規(guī)劃，基于智能烹飪機(jī)器人的廚房操作，以及基于飲食情感文化的特色飲食實(shí)現(xiàn)等技術(shù)和應(yīng)用。智能飲食技術(shù)與養(yǎng)生知識結(jié)合，可以為每個人定制最健康可口的日常飲食。

（3）住——智能家居與家用服務(wù)機(jī)器人。未來的智能家居與家用服務(wù)機(jī)器人具有家居環(huán)境（音頻、視頻，光線、溫度、濕度、污染等）的智能感知與控制技術(shù)，家居風(fēng)格（如浪漫、舒適、宜居）的智能規(guī)劃技術(shù)，基于智能家政機(jī)器人的機(jī)器人管家技術(shù)等。

（4）行——智能出行服務(wù)的機(jī)器人。智能出行服務(wù)機(jī)器人涉及智能搜索與智能導(dǎo)航、智能駕駛、智能調(diào)度、車聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用。

（5）醫(yī)療——智慧醫(yī)療系統(tǒng)與醫(yī)療機(jī)器人。智慧醫(yī)療系統(tǒng)將隨時隨地為患者提供周全的個性化醫(yī)療服務(wù)。基于智能網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療協(xié)作平臺，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)作；基于智能醫(yī)療信息網(wǎng)平臺，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源共享， 醫(yī)療機(jī)器人的應(yīng)用將使手術(shù)更精準(zhǔn)、更安全。

（6）教育——智能教育與教育機(jī)器人。云計(jì)算支持下的智能教育系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模同步點(diǎn)播、海量資源管理、知識智能發(fā)現(xiàn)、情感交互、情感認(rèn)知交互等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于海量平臺的智能資源管理和智能知識獲取，基于網(wǎng)絡(luò)情境的智能虛擬教師技術(shù)及應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬教室和虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)及應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)情境下人性化智能輔導(dǎo)和情感交互技術(shù)及應(yīng)用。

（7）養(yǎng)老——助老助殘機(jī)器人。中國社會正在加速進(jìn)入老齡社會，智能家居和智慧醫(yī)療技術(shù)支持下的智能養(yǎng)老系統(tǒng)將給老年人帶來福祉。近年來，已有很多企業(yè)看到這一巨大的市場需求，相關(guān)助老助殘產(chǎn)品已經(jīng)或即將投入市場。例如智能輪椅、聊天機(jī)器人、個人衛(wèi)生護(hù)理機(jī)器人、智能健身設(shè)備、智能穿戴技術(shù)等。

（8）旅游——智慧旅游機(jī)器人。智慧旅游機(jī)器人涉及的智能技術(shù)包括：基于物聯(lián)網(wǎng)和無線通信的智慧旅游公共服務(wù)平臺，基于智能手機(jī)的目的地景區(qū)智能導(dǎo)航,基于移動通信、GPS、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的位置服務(wù)等。

（9）購物——智能購物機(jī)器人。智能購物機(jī)器人將集成傳感器網(wǎng)絡(luò)、GPS定位、無線互聯(lián)、自然語言語義處理、 購物服務(wù)綁定、智能購物車、智能購物喜好與推薦服務(wù)等技術(shù)，使未來的購物更加便捷貼心。

（10）社交——智慧媒介機(jī)器人。智慧媒介機(jī)器人將融合社交網(wǎng)絡(luò)、輿情分析、媒介信度、共同興趣凝聚等技術(shù)，將使那些素不相識的人找到志趣相投、志同道合的朋友，幫助他們實(shí)現(xiàn)從虛擬世界到真實(shí)世界的人際交往。

智能化進(jìn)程的深入發(fā)展將為服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展提供重要的戰(zhàn)略機(jī)遇。借助于智能化技術(shù)，未來智能服務(wù)機(jī)器人的功能和種類將極大地豐富，工作效率和質(zhì)量將顯著提升，形形色色的智能服務(wù)機(jī)器人將廣泛地應(yīng)用到我們的日常工作和生活當(dāng)中，對社會的消費(fèi)理念、生活方式和學(xué)習(xí)工作方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

作者簡介：

韓力群，工學(xué)博士, 北京工商大學(xué)教授，北京科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、裝甲兵工程學(xué)院客座教授、博導(dǎo)，發(fā)展中世界工程技術(shù)院院士。長期從事神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用、模式識別與智能系統(tǒng)、智能控制等人工智能領(lǐng)域的研究，發(fā)表論文150余篇，出版著作20部；主持和主研各類科研、教研項(xiàng)目40余項(xiàng)；獲國家發(fā)明專利8項(xiàng)。曾任中國人工智能學(xué)會第五屆/第六屆理事會副理事長, 北京工商大學(xué)信息工程學(xué)院院長，教育部自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會第一/二屆委員。現(xiàn)任中國人工智能學(xué)會智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)工作委員會主任，中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會人工智能與機(jī)器人教育專業(yè)委員會常務(wù)副理事長，全國智能機(jī)器人創(chuàng)新聯(lián)盟常務(wù)副理事長。

摘自《自動化博覽》2019年12月刊