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è¿‘æ—¥,,,, ,,,,刘少山åšå£«åœ¨Communications of the ACM上é¢å‘The Role of Autonomous Machine Computing in Shaping the Autonomy Economy一文,,,, ,,,,介ç»äº†æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—对人类社会å‘è‡ªä¸»ç»æµŽè½¬åž‹çš„催化作用。。。。 。。。。

è¿‘æ—¥,,,, ,,,,刘少山åšå£«åœ¨Communications of the ACM上é¢å‘The Role of Autonomous Machine Computing in Shaping the Autonomy Economy一文,,,, ,,,,介ç»äº†æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—对人类社会å‘è‡ªä¸»ç»æµŽè½¬åž‹çš„催化作用。。。。 。。。。文中æåˆ°,,,, ,,,ï¼Œè‡ªä¸»ç»æµŽçš„主题在于机械人推算。。。。 。。。ã€‚è‡ªä¸»æœºæ¢°çš„å‡ºçŽ°é¢„ç¤ºç€æ•°å­—ç»æµŽæ¨¡å¼çš„æ¼”å˜,,,, ,,,,åŠå¯¼ä½“技术的进å–å°†æå‡æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—系统的能力。。。。 。。。。通过开å‘先进推算系统和结åˆåŠå¯¼ä½“技术,,,, ,,,,机械人推算生æ€ç³»ç»Ÿçš„ç»æµŽæ½œåŠ›å°†å¾—åˆ°å……åˆ†å¼€é‡Š,,,, ,,,ï¼ŒæŽ¨åŠ¨è‡ªä¸»ç»æµŽå’Œæ™ºèƒ½æœºæ¢°äººåˆ©ç”¨çš„å‘展。。。。 。。。。

今日,,,, ,,,,我们é¢å¸ƒæ­¤æ–‡çš„中文版,,,, ,,,,欢迎阅读互æ¢。。。。 。。。。

作者简介:刘少山,,,, ,,,,z6首页具身智能中心主任,,,, ,,,,世界é’年科学院院士,,,, ,,,,国际电气和电å­å·¥ç¨‹å¸ˆå­¦ä¼šï¼ˆIEEE)国际设备和系统路线图-机械人推算方å‘主席,,,, ,,,, IEEE创业å会亚洲区主席,,,, ,,,,国际推算机学会(ACM)技术政策委员会æˆå‘˜。。。。 。。。。他的钻研方å‘è•´å«æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—ã€æ— äººé©¾é©¶ã€ç§‘技政策等。。。。 。。。。

机械人推算在人类社会å‘è‡ªä¸»ç»æµŽè½¬åž‹ä¸­çš„关键作用

è‡ªä¸»ç»æµŽæ ‡å¿—å–社会转型的新阶段,,,, ,,,,é‡è¦ç”±å„弿œºæ¢°äººï¼ˆå¥½æ¯”自动驾驶汽车ã€é…逿œºæ¢°äººå’Œæ— äººæœºï¼‰ä¸Žå•†å“åŠæœåŠ¡çš„èžåˆé©±åЍ。。。。 。。。ã€‚è¿™åœºç»æµŽåˆ·æ–°çš„主题在于机械人推算,,,, ,,,,å³ä¸ºè¿™äº›å¤šæ ·åŒ–机械人æä¾›æ”¯æŒçš„关键推算技术。。。。 。。。。

è‡ªä¸»æœºæ¢°çš„å‡ºçŽ°é¢„ç¤ºç€æ•°å­—ç»æµŽæ¨¡å¼çš„æ¼”å˜。。。。 。。。。这些机械最起头åªç”¨äºŽå•一的机械人技术和工业利用,,,, ,,,,此刻å´å·²ç»æ·±åˆ»z6首页日常生涯,,,, ,,,,宣告ç€è‡ªä¸»ç»æµŽæ—¶æœŸçš„到æ¥。。。。 。。。。举个例å­,,,, ,,,,在中国,,,, ,,,,ä½é…’店时,,,, ,,,,很å¯èƒ½æ˜¯é€é¤æœºæ¢°äººå°†æ‰€éœ€ç‰©å“é€è‡³ä½ æˆ¿é—´。。。。 。。。。而在订购食å“å’Œç”Ÿæ¶¯ç”¨å“æŠ•é€’ä¸Š,,,, ,,,,æŸäº›åŸŽå¸‚å·²ç»èƒ½è§åˆ°æœºæ¢°äººå°†é¤é£Ÿæˆ–商å“直接é€è‡³ä½ å®¶é—¨å£。。。。 。。。。在家庭环境中,,,, ,,,,机械人å¸å°˜å™¨æ›´æ˜¯æˆäº†å®¶åº­å¸¸å¤‡ç”µå™¨。。。。 。。。。

在从å‰å‡ å年中,,,, ,,,ï¼Œæ•°å­—ç»æµŽæžå¤§æŽ¨è¿›äº†ç»æµŽå¢žé•¿。。。。 。。。。以2005年至2010年为例,,,, ,,,,互è”ç½‘ç»æµŽå¯¹æˆç†Ÿç»æµŽä½“GDP增长的贡献达到21%,,,, ,,,,并在2019å¹´ä¸ºç¾Žå›½ç»æµŽè´¡çŒ®äº†2.1万亿美元。。。。 。。。ã€‚ç›¸è¾ƒäºŽæ•°å­—ç»æµŽ,,,, ,,,ï¼Œè‡ªä¸»ç»æµŽé¢„è®¡å°†å¸¦æ¥æ›´æ·±è¿œçš„å½±å“。。。。 。。。。例如,,,, ,,,,自动驾驶技术的éåŠé¢„计将沉塑价值1.9万亿美元的美国è¿è¾“行业,,,, ,,,,显示出机械人推算将在å„行å„业引å‘é©å‘½æ€§çš„å˜åЍ。。。。 。。。。

?  æ±—é’å¯è¿ª - 良性循环

图 1:推算技术åŠå…¶ç”Ÿæ€ç³»ç»Ÿçš„良性循环

机械人推算æˆä¸ºè‡ªä¸»ç»æµŽè½¬åž‹çš„关键,,,, ,,,,继幼我推算与移动推算之åŽ,,,, ,,,,它æˆä¸ºäº†æœºæ¢°äººæ—¶æœŸä¸æˆæˆ–缺的技术主题。。。。 。。。;;;;ï¼›ç­‰é€æ‰‘é˜’Ð¡è‚¿ç³¯åˆæ‚„芷怠⒆ç¾é­‘奕嘶⑴渌çªç­‰æ•⒓矣梅务机械人到农业ã€å·¥ä¸šæœºæ¢°äººç­‰å¤šç§çжæ€çš„æœºæ¢°äºº,,,, ,,,ï¼Œç”šè‡³è•´å«æˆ‘们还未能设想到的机械人类型。。。。 。。。。它蕴å«äº†ä¼ æ„ŸæŠ€æœ¯ã€æŽ¨ç®—技术ã€é€šè®¯æŠ€æœ¯ã€è‡ªä¸»èŠ‚é€ ç®—æ³•ã€é å¾—使€§å’Œå®‰å…¨æ€§ç­‰å¤šä¸ªæŠ€æœ¯é¢†åŸŸ,,,, ,,,,至今ä»åœ¨æŒç»­å‘展与演化中。。。。 。。。。

æ±—é’ä¸Šçš„å…ˆä¾‹æ˜Žç¡®å±•ç¤ºäº†æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—å¯¹è‡ªä¸»ç»æµŽå‘å±•çš„æ²‰è¦æ€§。。。。 。。。。例如,,,, ,,,,幼我推算和移动推算领域的市场规模åŠå…¶å¯¹åº”çš„åŠå¯¼ä½“市场之间的有关性,,,, ,,,,展示了移动处置器市场351亿美元的价值与移动推算生æ€ç³»ç»Ÿ8000亿美元市场规模之间ã€å¹¼æˆ‘推算处置器550亿美元的市场价值与其生æ€ç³»ç»Ÿ9000亿美元价值之间的显著差è·。。。。 。。。。这批注,,,, ,,,,éšç€æŽ¨ç®—时期的演进,,,, ,,,,åŠå¯¼ä½“行业在造就出其市场规模15到25å€çš„生æ€ç³»ç»Ÿæ–¹é¢è¡¨æ¼”ç€è‡³å…³æ²‰è¦çš„角色。。。。 。。。。

这些洞察力æ­ç¤ºäº†åŠå¯¼ä½“è¡Œä¸šä½œä¸ºçŽ°ä»£ç»æµŽåŸºçŸ³çš„事实。。。。 。。。。éšç€æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—等新兴领域的å‘展,,,, ,,,,åŠå¯¼ä½“行业推动了技术创新和关键技术的å‘展,,,, ,,,,这些技术进å–åˆåè¿‡æ¥æŽ¨è¿›äº†æ–°å…´é¢†åŸŸçš„æˆé•¿,,,, ,,,,形æˆäº†ä¸€ä¸ªç›¸äº’加强的å‘展循环。。。。 。。。ã€‚è¿™ä¸€è‰¯æ€§å¾ªçŽ¯çªæ˜¾äº†åŠå¯¼ä½“行业在推动将æ¥ç»æµŽå…³é”®è¡Œä¸šå¢žé•¿ä¸­çš„主题作用,,,, ,,,ï¼Œå°¤å…¶æ˜¯åœ¨æ–°å…´çš„è‡ªä¸»ç»æµŽä¸­。。。。 。。。。

?  ç®—力分é…决定生æ€è§„模

图 2:移动推算生æ€ç³»ç»Ÿçš„å‘展

如图2所示,,,, ,,,,在生æ€ç³»ç»Ÿå¢žé•¿ä¸­,,,, ,,,,算力分é…表演了决定性角色,,,, ,,,,出格是在移动推算行业的演å˜ä¸­å°¤ä¸ºæ˜¾è‘—。。。。 。。。。21ä¸–çºªåˆæœŸ,,,, ,,,,以èŒèƒ½æ‰‹æœºä¸ºä¸»æµçš„移动电è¯è™½å®½æ³›éåŠ,,,, ,,,,但èŒèƒ½å—é™,,,, ,,,,90%的推算力被用于执行编解ç ç­‰åŸºç¡€é€šè®¯å·¥ä½œ。。。。 。。。。利用法å¼å¯ç”¨çš„æŽ¨ç®—力ä¸åŠ10%,,,, ,,,,这æžå¤§é™åº¦äº†åˆ©ç”¨å¤šæ ·æ€§,,,, ,,,,使得移动推算生æ€ç³»ç»Ÿçš„市场规模仅约100亿美元。。。。 。。。。

智能手机的鼓起扭转了这一格局,,,, ,,,,引å‘了对更高推算能力的需è¦,,,, ,,,,以支æŒè¶Šæ¥è¶Šå¤šçš„移动利用。。。。 。。。。这ç§éœ€è¦å‚¬ç”Ÿäº†ä»Žå•一的å•èŠ¯ç‰‡ç³»ç»Ÿåˆ°å¤æ‚的片上系统(SoC)的进化,,,, ,,,,这些系统集æˆäº†å¤šä¸»é¢˜CPUã€ç§»åЍGPUã€ç§»åЍDSP以åŠå…ˆè¿›çš„ç”µæºæ²»ç†ç³»ç»Ÿ。。。。 。。。。技术的这一飞跃使得高达90%的推算能力å¯èƒ½æ”¯æŒYouTubeã€WhatsAppã€Uber蹬爪用,,,, ,,,,将移动推算生æ€ç³»ç»Ÿçš„市场规模扩张至现今的8000亿美元。。。。 。。。。这一å‘展轨迹凸显了åŠå¯¼ä½“技术进å–çš„é©å‘½æ€§å½±å“。。。。 。。。ã€‚é€šè¿‡æ”¯æŒæ›´å¤šæ ·åŒ–的利用,,,, ,,,,这些技术ä¸ä»…加强了现有市场,,,, ,,,,还å¯å‘了新的生æ€ç³»ç»Ÿ,,,, ,,,,使得市场规模达到了åŠå¯¼ä½“行业价值的多å€。。。。 。。。。

?  æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—的技术挑战

ç›®å‰æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—çš„é‡è¦æŒ‘战在于构建一个壮大的生æ€ç³»ç»Ÿ,,,, ,,,,而é¢å¯¹çš„一个关键问题是分é…给机械人推算利用的推算能力过于有é™。。。。 。。。。æ®å›¾3展示,,,, ,,,,现行的机械人推算系统设计é‡è¦ä¼˜å“宗基础机械人èŒèƒ½,,,, ,,,,推算资æºçš„分é…为:50%用于感知工作,,,, ,,,,20%用于定ä½,,,, ,,,,25%用于规划,,,, ,,,,留给利用法å¼å¼€å‘和执行的推算能力仅有5%。。。。 。。。。这ç§åˆ†é…æ¨¡å¼æžå¤§é™åº¦äº†æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—æ‰§è¡Œå¤æ‚智能工作的能力。。。。 。。。。

è¦å…‹æœè¿™ä¸ªé—®é¢˜,,,, ,,,ï¼Œå¿…è¦æ‰­è½¬çŽ°æœ‰çš„èŒƒå¼,,,, ,,,,采å–将关键推算èŒèƒ½ç›´æŽ¥åµŒå…¥ç¡¬ä»¶çš„æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—处置器架构。。。。 。。。。这ç§åšæ³•èƒ½æ˜¾è‘—å¼€é‡ŠæŽ¨ç®—èµ„æº,,,, ,,,,为软件开å‘者æä¾›æ›´å¤šç©ºé—´æ¥åˆ›é€ å…ˆè¿›çš„æœºæ¢°äººåˆ©ç”¨æ³•å¼。。。。 。。。。通过将感知ã€å®šä½å’Œè§„划等主题工作直接集æˆåˆ°ç¡¬ä»¶ä¸­,,,, ,,,,能够优化推算能力的分é…,,,, ,,,,使得这些工作仅需å ç”¨æžå°‘的推算资æºâ€”别离为10%ã€5%å’Œ5%。。。。 。。。ã€‚è¿™æ ·çš„æ²‰æ–°åˆ†é…æˆ˜æœ¯å°†ä½¿å¾—高达80%的推算能力å¯ä¾›æ™ºèƒ½åˆ©ç”¨ä½¿ç”¨,,,, ,,,,æžå¤§åœ°æå‡æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—系统的èŒèƒ½æ€§。。。。 。。。。

这一战术的执行ä¸ä»…仅是技术层é¢çš„è¿›å–,,,, ,,,,更是在构æ€å’Œå¼€å‘å„类机械人利用方é¢çš„一大飞跃。。。。 。。。。通过æä¾›ä¸€ä¸ªé«˜æ•ˆçš„硬件平å°,,,, ,,,ï¼Œä¾¿äºŽå¼€å‘æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—利用法å¼,,,, ,,,,我们旨在引å‘软件开å‘人员的创造力。。。。 。。。。这ç§åšæ³•é¢„è®¡å°†æŽ¨è¿›æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—åˆ©ç”¨æ³•å¼å¸‚场的急剧增长。。。。 。。。。z6首页最终指标是通过机械人推算架构的创新,,,, ,,,,将焦点从执行基础机械人工作转移到实现更高级的智能行为,,,, ,,,,从而拓宽机械人利用性的天堑。。。。 。。。。

图 3:机械人推算é¢å¯¹çš„æŒ‘战

?  æŠ€æœ¯è·¯çº¿å›¾

开释机械人推算生æ€ç³»ç»Ÿçš„é½å…¨ç»æµŽæ½œåŠ›å…³é”®åœ¨äºŽå¼€å‘æ˜“于编程的先进推算系统,,,, ,,,,这蕴å«å‡ ä¸ªé‡è¦çš„钻研方å‘。。。。 。。。。首先是æˆç«‹ä¸€ä¸ªç±»ä¼¼äºŽç§»åŠ¨æŽ¨ç®—é¢†åŸŸARM架构的机械人通用推算架构。。。。 。。。。在从å‰äº”年的索求我们已ç»é‰´åˆ«å‡ºä¸‰ç§æœ‰æ½œåŠ›çš„æž¶æž„ï¼šæ•°æ®æµåŠ å¿«å™¨æž¶æž„ï¼ˆDAA)ã€å› å­å›¾æž¶æž„(FGA)和基于进建的架构(LBA),,,, ,,,,指标是将这些架构的利益整åˆè¿›ä¸€ä¸ªç»Ÿä¸€çš„æ¡†æž¶ä¸­。。。。 。。。。

其次,,,, ,,,,我们必è¦å¼€å‘一个编程和è¿è¡Œæ—¶ç³»ç»Ÿ,,,, ,,,,这将使开å‘者å¯èƒ½é«˜æ•ˆåœ°æž„建机械人推算利用法å¼,,,, ,,,ï¼ŒåŒæ—¶è§£å†³å½“å‰åœ¨ç³»ç»ŸæŠ½è±¡ã€å®žæ—¶çº¦æŸå’Œé å¾—使€§ä¿é™©æ–¹é¢å­˜åœ¨çš„æŒ‘战。。。。 。。。。这æ„味ç€åˆ›å»ºä¸€å¥—既能支æŒé«˜çº§èŒèƒ½åˆèƒ½æ»¡è¶³ä¸¥æ ¼æœºèƒ½è¦æ±‚的工具和框架。。。。 。。。。

第三,,,, ,,,,åŠå¯¼ä½“技术的进å–,,,, ,,,,如å•å…‰å­é›ªå´©å…‰ç”µäºŒæžç®¡ï¼ˆSPAD)ã€ä¸‰ç»´å †å æŠ€æœ¯ã€ç ·åŒ–铟/镓砷化铟(InP/InGaAs)资料等,,,, ,,,,将进一步æå‡æœºæ¢°äººæŽ¨ç®—ç³»ç»Ÿçš„æ„ŸçŸ¥ã€æŽ¨ç®—å’Œé€šè®¯èƒ½åŠ›。。。。 。。。。这ä¸ä»…推进了创新利用的å‘展,,,, ,,,,还有助于将这些新兴技术与机械人推算系统架构无ç¼é›†æˆ,,,, ,,,,从而推动整个行业的进å–。。。。 。。。。

这些钻研方å‘ä¸ä»…旨在æé«˜æŠ€æœ¯æœºèƒ½å’Œå¯ç”¨æ€§,,,, ,,,,并且通过打造一个壮大ã€çŸ«æ·å’Œé«˜æ•ˆçš„æŽ¨ç®—å¹³å°,,,, ,,,,æ¥å¼•呿–°åˆ©ç”¨çš„å¼€å‘,,,, ,,,,最终实现机械人推算生æ€ç³»ç»Ÿçš„ç»æµŽæ½œåŠ›çš„å…¨é¢å¼€é‡Š。。。。 。。。ã€‚è¿™æ ‡å¿—å–æˆ‘们ä¸ä»…在技术层é¢ä¸Šè¿ˆå‡ºäº†æ²‰è¦ä¸€æ­¥,,,, ,,,ï¼Œå¹¶ä¸”åœ¨æŽ¨åŠ¨è‡ªä¸»ç»æµŽå’Œæ™ºèƒ½æœºæ¢°äººåˆ©ç”¨çš„路路上获得了进展。。。。 。。。。

图 4:机械人推算技术路线图