
【内容提要】人工智能是全球公认的尖端领域和创新前沿,有着超乎想象的广阔前景,将对制造业等各行业领域发展带来颠覆性影响。美国、日本、欧盟、英国、德国等已加强人工智能领域的布局,并将人工智能与制造业的融合发展作为重点方向。本文总结了这些国家和地区推动人工智能与制造业融合发展的主要做法,分析了其三方面主要特点,并就我国推动人工智能与制造业融合发展提出加快制定战略规划、大力推动技术产品研发、组织开展示范性应用、重视推进配套工作开展等四项措施建议。
【关键词】人工智能 制造业 融合发展
人工智能是具有巨大社会和经济效益的尖端领域和创新前沿,发展潜力巨大,应用空间广阔。当前,全球新一轮人工智能发展浪潮已然兴起,全球发达国家和地区均高度关注,进行了积极布局,力求抢占未来技术、产业发展制高点。人工智能与制造业的融合发展是相关战略、计划的重点之一。总结分析相关做法和经验,对推动我国人工智能创新发展和制造业转型升级具有重要作用。
一、国外推动人工智能与制造业融合发展的主要做法
美国将制造业列为人工智能研发与应用重点领域。2013财年,美国政府向先进制造业领域投入22亿美元国家预算,投向目标之一即是“国家机器人计划”。2016年10月,美国国家科技委连续发布《为人工智能的未来做好准备》、《国家人工智能研究与发展战略计划》等战略性、纲领性文件,明确提出“研发能力更强更可靠的机器人”,重点提升机器人系统的可信度和易用性,提高机器人的认知推理能力和复杂问题处理能力。除联邦政府外,美国国防高级研究计划局(DARPA)也一直支持人工智能在航空航天、医疗等领域的应用。2015年发布的“美国国家创新战略”将与人工智能相关的9大领域作为优先发展对象,其中的精密医疗、先进汽车、智慧城市、清洁能源与节能技术、太空探索、高性能计算等与制造业关系紧密。
日本政府将人工智能定位为第四次产业革命核心。日本政府的发展重点早期集中在机器人领域,于2015年1月发布“机器人新战略”,提出“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”三大核心目标。近年来,人工智能概念受到重视,日本政府提出要推动“机器人驱动的新工业革命”,并希望通过大力发展人工智能,保持并扩大汽车、机器人等领域的技术优势。2015年5月,日本政府投入10亿日元成立“人工智能研究中心”,集中开发人工智能相关技术;9月,日本经济产业省、文部科学省与总务省携手成立“项目推进委员会”,积极推进人工智能领域的研究。2016年1月,日本政府提出名为“超级智能社会”的未来社会构想,发展信息技术、人工智能以及机器人技术,并制定了高级综合智能平台计划(AIP),提出集人工智能、大数据、物联网、网络安全于一体的综合发展计划,日本政府产业竞争力会议还汇总了增长战略的草案,期望通过活用机器人和人工智能来提高生产效率。2017年,日本政府又制定了人工智能产业化路线图,计划分三阶段推进利用人工智能技术,大幅提高制造、物流等行业效率,并计划在2020年前后,确立无人工厂技术,通过人工智能预知生产设备故障;在2020-2030年间,实现人员和货物运输配送的完全无人化,机器人的多能工化、机器人协调工作,以及利用人工智能控制家和家电。2017年5月,日本经济产业省公布的《新产业构造蓝图》中,提出利用人工智能及物联网等技术,普及自动驾驶汽车。
欧盟实施多项具体计划推动人工智能领域研发。欧盟2009年启动的“蓝脑计划”和2013年提出的“人脑计划”,是全球知名的人类大脑研究项目。2016年3月,“人脑计划”重要阶段性成果发布,包括神经信息平台、大脑模拟平台:重建并模拟大脑、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台、神经机器人平台等六大平台,供人工智能领域的研究者使用。这其中,德国慕尼黑理工大学主导的神经机器人平台主要提供应用脑模型于各种不同机器人并因此实施实验的机会,期望从模拟实验和使用合作伙伴的数据中产生机器人智能。事实上,欧盟对机器人这一人工智能重要领域的关注由来已久。2013年12月,欧盟委员会与欧洲机器人协会就合作完成了欧盟机器人研发计划(SPARC),并于2014年6月启动,目标是在工厂、空中、陆地、水下、农业、健康、救援服务以及欧洲许多其他场合中提供机器人,并期望到2020年使欧洲机器人行业年产值增长至600亿欧元,占全球市场份额提高至42%。为此,SPARC还在2015年12月发布了“机器人技术多年度路线图”,为描述欧洲的机器人技术提供一份通用框架,并为市场相关的技术开发设定一套目标。
值得注意的是,欧盟于2016年6月率先提出了人工智能立法动议,认为人工智能机器人也受法律约束,必须依法缴税,同时可以享有养老金。
英国已将人工智能列为“脱欧”后的战略核心。此前,英国把人工智能及机器人技术列为重点发展的八大技术之一。2014年7月,创新英国(InnovateUK)项目支持成立的“特殊利益团体”发布机器人技术及自治化系统的2020年国家发展战略,希望在2025年获得全球机器人市场10%的份额。在脱欧公投之后,英国需要新的发展引擎,对人工智能更加重视。英国下议院的科学和技术委员会于2016年10月发布《机器人和人工智能》报告,呼吁政府介入监管和建立领导体制;英国政府科学办公室发布《人工智能对未来决策的机会和影响》报告,希望利用独特的人工智能优势,增强英国国力。2017年1月,英国政府宣布“现代工业战略”,向人工智能、“智能”能源技术、机器人技术等领域新增47亿英镑研发资金,并斥资约2亿英镑建立新的“技术学院”,针对雇主需求提供高技能水平的人工智能培训。
德国对人工智能支持主要集中在“工业4.0”计划中。工业4.0所涉及到的机器感知、执行、决策以及人机交互等领域都是人工智能技术的重点研究方向。2015年,德国经济部启动“智慧数据项目”,以千万级欧元的资金资助了13个项目,以数据促进工业发展是重要方向之一;人工智能研究所主导的两个项目成功入围,并已在汉诺威消费电子、信息及通信博览会上进行了展示。2016年10月,德国政府设立的德国研究与创新专家委员会推出年度研究报告,建议政府制定机器人战略。2017年5月,德国颁布全球首部针对自动驾驶汽车的法律,允许汽车上的自动驾驶系统将来在特定条件下可以代替人类来驾驶汽车。
二、国外推动人工智能与制造业融合发展呈现三方面特点
(一)重视统筹规划,持续推出促进措施。各国和地区都高度重视对人工智能发展的统筹规划,均将其上升到战略高度,统一各方面认识,系统提出推动人工智能发展的方向、重点与措施。这其中,以人工智能促进制造业的创新发展,提升国家和地区在制造领域的竞争实力,成为重点内容之一。随着人工智能技术、产品和应用水平的演进升级,各国和地区也持续发布战略规划、行动计划等文件,推出具体的资金、项目支持措施,以期持续推进,将人工智能促进制造业等行业发展工作落到实处。
(二)由机器人切入,覆盖领域逐渐拓展。由于技术、应用方面的历史因素,机器人成为各国和地区在人工智能领域的起始推进领域,特别是早些年间的许多政策、项目都是围绕机器人组织开展,这给机器人技术及产品的发展应用产生了极大的驱动作用,也为人工智能发展奠定了一定基础。近年来,随着人工智能技术的升级、路径的丰富和应用领域的扩展,各国和地区的支持方向也在增加,以人工智能创新制造产品、孕育制造模式、提高制造效率,逐渐成为人工智能促进制造业发展的主要内容。
(三)注重配套环境,专项立法适时推出。人工智能的发展会从监管方式、人才队伍、伦理道德、安全保障等方面带来诸多新挑战,需要以系统思维考虑和应对,制造业领域的人工智能发展亦是如此。为此,已有多个国家和地区开始有意识地开展公众认知提升、基础研究推进、技术跟踪促进、产业政策制定、典型应用示范、人才培养培训等工作,并注重对人工智能积极作用与潜在问题进行客观剖析,进而在机器人合理应用、自动驾驶等方面进行了立法探索,为未来的有序、持续发展打牢基础。
三、对我国推动人工智能与制造业融合发展的措施建议
推动制造业智能化,对经济社会发展具有重要作用。从我国看,《中国制造2025》明确提出将推进智能制造作为主攻方向,要求发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化。从全球看,新一轮制造业竞争已悄然启动,人工智能、大数据、云计算等如何与制造业融合将成为左右此次竞争的重要要素。我国应把握人工智能大发展浪潮,借鉴国外做法和经验,积极推进人工智能与制造业的融合发展。
一是加快制定人工智能与制造业融合发展的战略规划。跟踪研究国内外人工智能的当前发展重点和未来发展方向,梳理人工智能与制造业的融合领域、切入点、可能突破领域与具体应用场景,由此制定总体战略规划和中、长期发展路线图,加强统筹布局,集中调动科技、产业、市场、人才等各方面资源加以推进。
二是大力推动人工智能与制造业融合技术产品的研发。研发内容上,可以智能制造、智能驾驶、智能机器人等作为先期重点领域,加强相关关键技术与核心产品的研发,并由此带动智能操作系统、智能传感器等基础软硬件发展。研发方式上,可打造协作式研发平台和研发合作机制,以开源化方式加快创新进程。
三是组织开展人工智能与制造业融合发展示范性应用。确立相应选择标准,遴选一批智能化发展意愿强烈的有条件的龙头骨干企业和创新型企业,分别以智能车间及智能工厂打造、智能机器人研发应用、智能产品研制生产等为主题,启动一批重大示范应用项目,不断探索并及时总结经验,为未来普及推广提供参考。
四是重视推进人工智能与制造业融合的配套工作开展。研究制定促进人工智能与制造业融合发展的政策措施,组织开展对相关伦理、道德和社会影响的研究并适时形成法律法规,加强制造业领域人工智能人才培养培训工作。同时加强与国外政府、国际组织、产业界、学术界等的交流,在技术研发、政策制定等方面开展合作。
(本文作者:赛迪研究院电子信息产业研究所所长安晖)