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类脑智能机器人研发前景广阔

来源:乐鱼体育APP官网app下载    发布时间:2024-06-20 19:01:46
2022年8月17日,习在沈阳新松机器人自动化股份有限公

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  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,机器人和AI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层次地融合。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,更易和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存技术瓶颈的巨大潜力,发展前途广阔。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。

  十年来,全国新增水利工程供水能力约2000亿立方米,是上一个十年的3倍;新增耕地灌溉面积约8700万亩,全国耕地有效灌溉面积达到10.55亿亩。

  记者6月19日从中国船舶集团第七〇八研究所获悉,由该研究所研发设计、福建船政旗下东南造船有限公司建造的多功能运维母船“丰华23”号近日完工交付。

  “这些金属电极就是‘探测器’,布设电极后,就可以给堤坝做‘CT’。”将电缆接到不远处的黄色设备上,不一会儿工夫,反映堤坝内部结构的电阻率曲线就在屏幕中显现出来。

  广州黄埔区,已聚集有低空产业链企业51家,这一些企业正通过科研与产品创新推动更多“低空经济+”场景落地,让市民切身体会到低空经济为生活带来的便利。

  当前,全国各地进一步学习领会大食物观,并在实践中不断深化和拓展。在深入树立、践行大食物观中,科学传播应发挥及其重要的作用,精准阐释大食物观的科学内涵与时代价值,有效凝聚共识、汇聚力量。

  为了解类星体在再电离时代所扮演的确切角色,天文学家一直在寻找和分析遥远的类星体。

  安徽大学物质科学与信息技术研究院教授罗根与国内外同行合作,在多核钛氢化物介导的氮气与烯烃直接合成烷基胺研究中取得突破性进展。

  世上是不是真的存在“无摩擦”的冰?近日,北京大学物理学院量子材料科学中心江颖教授、王恩哥院士等组成的研究团队给出了肯定答案。

  18日,国家卫健委就健全机制持续推动城市医疗资源向县级医院和城乡基层下沉的有关情况举行发布会。国家卫健委基层司司长傅卫表示,目前远程医疗服务网络已经覆盖所有市县,并向社区和乡村基层延伸覆盖。

  “我们已基本掌握时速600公里常导高速磁浮交通工程建造关键技术。专项形成了常导高速磁浮建造关键技术方面系列自主知识产权和指导性设计原则,向工程化应用迈进一大步。

  鉴于恒星坍缩的极端物理特性,中子星的旋转速度快得惊人——自旋一周只需几秒钟甚至几分之一秒。小组成员表示,这颗天体高度疑似中子星,却在非常“悠闲”地发射无线电脉冲,如此缓慢的速度严重不符射电中子星的一般行为。

  5月15日,广东省广州市,小鹏汇天广州研发中心,“高水平质量的发展调研行”主题采访活动现场。低空经济是指以低空空域(业内通常认为是3000米以下)为依托,以飞行器为主要载体,涵盖载人、载货及其他作业等各种低空飞行活动的综合经济形态。

  沙漠边缘的胡杨、沙拐枣将根系深深扎进沙子里,它们吸收非常有限的水分就能生长。如今,经过选种的沙拐枣、柽柳、梭梭等优良固沙植物,正在沙漠中顽强生长,为治理荒漠化作出持续贡献。

  赵善芹驾驶智能收割机进行麦收作业。赵善芹是阳谷县的“新农人”,2013年,他成立专业农机合作社,流转承包850亩土地种植小麦。”去年,北彭新村村民王先锋自己播种的玉米出现倒伏,今年赵善芹驾驶智能播种机,从灭茬到播种一气呵成,精细控制种植密度。

  1999年获颁“两弹一星”功勋奖章的23位科学家中,目前健在的仅有王希季、孙家栋和周光召3位科学家,而核武器研发领域只有周光召先生。在中国科学院工作期间,光召先生以战略科学家的系统思维,强调要站在国家大局来定位和谋划中国科学院。

  《意见》提出,到2027年,全国城市全域数字化转型取得明显成效,形成一批横向打通、纵向贯通、各具特色的宜居、韧性、智慧城市,有力支撑数字中国建设。

  习强调:“发展新质生产力是推动高水平发展的内在要求和重要着力点。事必有法,然后可成。发展新质生产力,一个关键方面在于把握好科学方法。

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  病毒受体是指能特异性地与病毒结合并介导其侵入、感染的宿主细胞内物质。野生对照组中,感染病毒的正常小鼠100%死亡,但代谢型谷氨酸受体2被敲除的小鼠感染后却有70%得以存活。


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