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复旦大学张文强团队研发第六代智能机器人

2017-11-01 10:10:51来源:海外网
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张文强研究员在办公室 张琦 摄

从复旦大学百年校庆时正式推出的“复旦一号”,到如今将在工博会上亮相的家庭服务智能机器人“睿豆”,复旦大学机器人智能实验室团队研发的智能机器人已经到了第六代。

从心智发育理论算法到基于深度学习的视听觉智能分析,从家庭安防到医疗诊断,复旦智能机器人研发始终沿着“回应老百姓的需求”这条路。这与中国机器人产业发展走向步调契合——由中国电子学会发布的《2017年中国机器人产业发展报告》称,中国服务机器人需求潜力巨大,家用市场引领行业快速发展。

复旦智能服务机器人家族

复旦大学计算机科学技术学院机器人智能实验室主任张文强的办公室里摆着两个不大的机器人模型,“复旦一号”“复娃”“爱家一号”“海宝机器人”“中西医健康管理机器人”等都诞生于他带领的团队。今年工博会,中医机器人、儿童益智机器人和家庭服务智能机器人“睿豆”即将展出。

研发时间最近的“睿豆”在功能上集之前机器人之大成。以家庭为工作场景,睿豆可以自主行走、及时报信,实现家庭安防,为可能出现的家庭火灾或煤气泄漏等隐患发出警报,帮助主人实现对家庭的远程监控;同时,它可以提供身份识别、智能家居、语音交流等家庭场景服务。另外,通过“望闻问切”,还可以为中老年人提供中医辅助诊断,提供养生保健等建议。

受到认知心理学的启发,发明一款“通过与外界环境的交互,实现对外部世界理解和认知,而非只是完成特定任务”的机器人成了张文强团队研究的方向。目标在2005年实现——“身形”庞大的复旦一号在复旦百年校庆上亮相,这是国内第一个具有心智发育能力的全装载人形机器人。

2010年,海宝机器人在上海世博会城市最佳实践区“沪上生态家”连续展出半年。这是继“复旦一号”和面向办公和场馆信息服务的“复娃”机器人之后,张文强团队的又一成果。此时,WWN网络模型得到应用,在生物视觉领域复杂背景下进行物体识别时,“复娃”因此能够解决多物体、多尺度的识别难题。

“爱家一号”“儿童益智机器人”面向家庭应用。基于深度学习的中文语义分析和视觉识别在新一代智能家庭服务机器人中得到应用。除去能够自动感应、远程监控、及时报信、语音交流、自主充电,爱家一号的研发同时攻克了低成本系统集成技术。

张文强把机器人研发的“接地气”看得很重,“老百姓的需求”是研究的动力。

关于中医机器人的问世,张文强引述马云的话作为解释:“互联网10年后的机会是健康和快乐。研发中医机器人,恰好切中了前半部分。”同上海中医药大学合作,机器人智能实验室通过算法将中医诊断症状的标准量化,中医学的面诊、舌诊与脉诊都能由中医机器人实现,以中老年人为服务群体,机器人通过中医的望闻问切诊断慢性疾病。

机器人研发的“顶天”与“立地”

张文强在今年10月的一次宣讲中提到“顶天立地”。

这是机器人智能实验室研发理念的两个向度:一方面做好科研,发表高水平的论文,这是“看家本领”;另一方面,找到老百姓的需求,将产品更好地推向市场,实现技术成果的产业化。

近年,机器人智能实验室申请国家专利32项,13项已经获得授权。2016年,张文强领衔的“服务机器人关键技术与应用”获得教育部技术发明二等奖,“基于视听感知的服务机器人”获得吴文俊人工智能科技进步二等奖,“基于PET/CT的肿瘤良恶性鉴别模型与临床应用”获上海市科技进步奖三等奖。

今年2月,“新工科”建设在教育部高等工程教育发展战略研讨会上得到探讨。在关于复旦大学的报告中,复旦机器人智能实验室被作为典型案例,团队在机器人研究中的学科交叉融合与对复合型人才的培养得到肯定。

而让科研成果真正走进千家万户则显得更为迫切,这也构成了团队面临的最大挑战。“实验室里的成果和产品的真正落地是有距离的。”张文强解释,写文章时往往会设定很多边界条件,这些条件确保实验输入的是“干干净净的数据”,但放到实际的场景,各式干扰随即出现,往往就达不到原本的实验效果。“这相当于提出了新的研究课题。”

“爱家一号”是复旦大学机器人智能实验室与产业界合作的第一例。通过和南通市相关企业合作,这款新一代智能家庭服务机器人得以问世。随后的中医机器人和“睿豆”,也都因循产业化合作的路径,除了签订项目,实验室通过还与产业界共建联合实验室等方式实现合作。

“技术的发展和推广离不开产业应用或需求的推动。”张文强表示,复旦大学机器人智能实验室还要不断拓展、深化与产业界的合作。

这种合作也不仅是学术界的需求。全球范围内,科技巨头纷纷涉足人工智能和机器人领域,谷歌、苹果、IBM,以及国内的BAT等企业相继组建了人工智能实验室,推出了相关产品和核心技术。国内的服务机器人产业也正面临市场发展的契机,云端智能机器人运营公司达闼科技获得1亿美元A轮投资,机器人智能物流解决方案提供商极智嘉获华平投资集团6000万美元B轮投资。“科研”与“产业”,唇齿相依于服务机器人领域的发展当中。(吴子涵)

责编:季冉冉

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