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王 鵬  >>  正文
具身智能:在物理交互中生長的智能新范式——優(yōu)勢解析、局限審視與未來演進(jìn)圖景
王 鵬
2025年08月05日

隨著人工智能的快速發(fā)展,具身智能作為該領(lǐng)域的新興研究方向,正在引發(fā)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注??傮w來說,雖然具身智能領(lǐng)域具有一定程度的泡沫現(xiàn)象,但泡沫現(xiàn)象是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的必由之路,其一定程度上促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)和商業(yè)模式的發(fā)展。

一、具身智能發(fā)展的優(yōu)勢:具身智能的差異化發(fā)展

(一)與傳統(tǒng)技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別

傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)主要集中在數(shù)據(jù)處理和分析上,往往缺乏與現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體事物的直接聯(lián)系。以AIGC為例,它的應(yīng)用目標(biāo)主要局限于文字內(nèi)容、視頻內(nèi)容等基礎(chǔ)創(chuàng)作,在創(chuàng)造性和交互性方面還有極大的提升空間;此外,傳統(tǒng)機(jī)械臂依賴預(yù)設(shè)程序,在執(zhí)行任務(wù)時(shí)缺乏靈活性和適應(yīng)性。而具身智能可以實(shí)現(xiàn)人工智能與機(jī)器人學(xué)交叉,突破傳統(tǒng)技術(shù)局限,有效構(gòu)建連接數(shù)字與物理世界的橋梁,能夠通過與環(huán)境的互動,實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜和多樣化的任務(wù),從而在工業(yè)自動化、服務(wù)機(jī)器人、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

(二)拓展性與適應(yīng)性

具身智能硬件架構(gòu)與軟件算法的結(jié)合應(yīng)用,為靈活擴(kuò)展功能板塊提供了基礎(chǔ)。這種架構(gòu)可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景和需求加裝特定的部件、同時(shí)優(yōu)化和改善算法,以適應(yīng)各類復(fù)雜多變的環(huán)境。例如,一些機(jī)器人具有強(qiáng)大的移動能力,可以在真實(shí)環(huán)境執(zhí)行各種任務(wù),甚至是在山地、雪地、救援廢墟等救援人員難以前往的極端環(huán)境下進(jìn)行作業(yè);此外,還有一些機(jī)器人具有多種復(fù)雜地面的通過能力和奔跑能力。例如,“天工”人形機(jī)器人可以攀登134級超長階梯,具有復(fù)雜地形高速奔跑、跨越大高差臺階等多項(xiàng)關(guān)鍵功能。

(三)數(shù)據(jù)采集的優(yōu)勢

具身智能在數(shù)據(jù)采集和任務(wù)執(zhí)行方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,更有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)的深度融合。它可以通過在物理世界活動中采集真實(shí)環(huán)境數(shù)據(jù),為后續(xù)使用算法檢測提供基礎(chǔ)。例如,“智能巡檢測溫機(jī)器人”可以通過搭載高清攝像機(jī)和熱成像儀,收集數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測工廠內(nèi)的溫度,并結(jié)合振動傳感器,提前預(yù)警設(shè)備故障,從而提高工業(yè)巡檢效率。此外還有一些具身智能育種機(jī)器人,在對一些農(nóng)作物如玉米、小麥、大豆進(jìn)行表型感知的時(shí)候,可以通過圖像實(shí)時(shí)判斷是否為潛在優(yōu)勢植株,從而更好地進(jìn)行研究分析。

二、發(fā)展局限:具身智能面臨的多重困境

(一)場景應(yīng)用技術(shù)的挑戰(zhàn)

具身智能需融合機(jī)器人學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、運(yùn)動控制等多學(xué)科知識,操作技術(shù)難度極高。在不同的物理環(huán)境中,能精準(zhǔn)識別各類場景、靈活區(qū)分物品的大小形狀等客觀特性仍困難。例如,在生物實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,由于機(jī)器人的末端執(zhí)行器的自由度有限,其自身靈活度和操作能力應(yīng)用受限,因此在實(shí)際操作中,難以模仿出人類所展現(xiàn)出的高柔韌性和靈巧性;此外,在今年北京亦莊舉辦的馬拉松比賽中,多臺參賽設(shè)備出現(xiàn)缺失方向感、不走直線、直奔護(hù)欄甚至摔倒等意外情況,這些情況都暴露出了具身智能應(yīng)用領(lǐng)域面臨的技術(shù)難題。

(二)技術(shù)應(yīng)用成本較高

由于技術(shù)相對不成熟,相關(guān)零部件的國產(chǎn)化水平發(fā)展仍需一段時(shí)間。例如,高精度傳感器等核心部件的研究制造成本較高,對不同的人形機(jī)器人的各類零部件及生產(chǎn)部件需要多次嘗試,研究過程中的成本費(fèi)用使得中小企業(yè)與普通消費(fèi)者難以承受。同時(shí),研究模型的維護(hù)及科研人員的成本費(fèi)用也不可忽視。在人形機(jī)器人領(lǐng)域,部分高靈敏度傳感器等關(guān)鍵部件,曾長期被外國企業(yè)壟斷,雖然近年來,寶安企業(yè)在這方面的發(fā)展已經(jīng)占據(jù)先機(jī),但其他企業(yè)的發(fā)展仍需要一些時(shí)間。這也是具身智能大規(guī)模普及前面臨的難題之一。

(三)商業(yè)模式的融合困境

應(yīng)用場景與商業(yè)模式的融合仍具有一定程度的困境。雖然說目前的具身智能機(jī)器人,可以表演才藝、寫書法、進(jìn)行自動化物料分揀、甚至是一些科技公司研發(fā)的助力腦卒中、腦癱患者重塑行走希望的具身智能應(yīng)用、研究院研發(fā)的幫助老人爬樓梯的“髖部助行外骨骼”設(shè)備等形式多種多樣,但設(shè)備應(yīng)該如何使用到日常生活及旅游等產(chǎn)業(yè)中仍需探討。此外,面臨一些智能機(jī)器人可以在預(yù)設(shè)場景中完成特定動作,但不同場景就會出現(xiàn)卡頓或誤操作的問題時(shí),應(yīng)當(dāng)關(guān)注如何促進(jìn)有效融合,形成穩(wěn)定的用戶付費(fèi)點(diǎn)。

三、具身智能發(fā)展難題的正?,F(xiàn)象

(一)從創(chuàng)新擴(kuò)散理論分析

通過創(chuàng)新擴(kuò)散理論可以得知,任何一個(gè)新觀念、新事物、新技術(shù)在社會系統(tǒng)中都是要通過時(shí)間或體驗(yàn)者使用后的傳播,經(jīng)歷被不同群體接受或者是拒絕等一系列的復(fù)雜過程,才能得到更為完善的發(fā)展。比如無人機(jī)最初設(shè)計(jì)推廣的時(shí)候,也是需要先向攝影博主提供簡化版操作教程,并鼓勵他們發(fā)布航拍作品,從而使普通消費(fèi)者看到他人的使用產(chǎn)生興趣,進(jìn)一步推動早期大眾的使用再到推動整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;而具身智能的發(fā)展同樣需要類似的過程,所以需要高校、科研機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)等多方參與,促進(jìn)具身智能的傳播和發(fā)展。

(二)從Gartner技術(shù)曲線分析

根據(jù)Gartner技術(shù)成熟度曲線也可以看出,一個(gè)產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展不可避免的要經(jīng)歷波峰波谷現(xiàn)象,從技術(shù)萌芽期、期望膨脹期、泡沫破裂低谷期、再到穩(wěn)步爬升恢復(fù)期、生產(chǎn)成熟期。每個(gè)行業(yè)的發(fā)展都有一定的周期性。比如“人工智能”“元宇宙”等新概念,都需要經(jīng)歷期望膨脹期,這也是經(jīng)歷波峰即最為旺盛的階段,而真正的技術(shù)應(yīng)用和成熟期往往出現(xiàn)在泡沫破裂的低谷期之后,所以,在風(fēng)險(xiǎn)可控的情況下,適度的泡沫或者發(fā)展困境是可以接受的,而關(guān)鍵就在于如何促進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步、技術(shù)突破以及如何吸引更多優(yōu)秀人才參與具身智能的研究之中。

(三)從試誤學(xué)習(xí)理論分析

通過試誤學(xué)習(xí)理論可知,技術(shù)進(jìn)步的本質(zhì)就是試錯、反饋、修正,不斷循環(huán)往復(fù)的過程。通過對錯誤的分析,可以更好地推動數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的計(jì)算和技術(shù)的迭代發(fā)展,暴露的問題越多和發(fā)展困境越多,就越能加速技術(shù)的成熟,產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如,具身智能機(jī)器人在執(zhí)行動態(tài)平衡任務(wù)、復(fù)雜環(huán)境下行走的行為都需要多次數(shù)據(jù)優(yōu)化,才能精準(zhǔn)匹配各關(guān)節(jié)的算法,每一次的試錯機(jī)會和重新試驗(yàn)的機(jī)會都是提升平衡能力的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。所以即使在發(fā)展過程中,面臨一部分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算或操作精準(zhǔn)度的難題,也無需過度擔(dān)憂,通過不斷的嘗試,能更好地推動具身智能技術(shù)的發(fā)展。

四、總結(jié)

具身智能的存在一定的泡沫現(xiàn)象是正常的,這是技術(shù)發(fā)展過程中較為普遍的現(xiàn)象,其自身發(fā)展仍然具有廣泛前景,仍具有多元化的發(fā)展態(tài)勢。無論是技術(shù)路徑的各類混合算法的創(chuàng)新性應(yīng)用,還是商業(yè)路徑中單一領(lǐng)域的深耕或多領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展都值得深入研究。從發(fā)展路徑來看,在保證風(fēng)險(xiǎn)處于可控范圍的前提下,仍然希望能有更多的公司、金融機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)深度融合參與,增加具身智能的應(yīng)用場景,提高年輕人的社會參與度與大眾的接受度,更好的促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,真正推動實(shí)數(shù)融合。

【責(zé)任編輯:嚴(yán)玉潔】
北京社科院研究員,北京市習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想研究中心特約研究員,數(shù)據(jù)資產(chǎn)化研究院執(zhí)行院長,南昌理工學(xué)院數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院院長、特聘教授。