與人類比創(chuàng)意 智能機器人花樣拼樂高

• 2017年8月22日 ZhouXun來源：環(huán)世網(wǎng) 496 26
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即便在成人的世界里，樂高依然是一款復(fù)雜的智力玩具。歐特克的AI實驗室打造了一臺名為Bishop并具有好奇心的機器人，它擁有計算機視覺可以看到并且適應(yīng)周圍環(huán)境，并被賦予機器人學(xué)習(xí)、適應(yīng)新任務(wù)的能力。

歐特克的AI實驗室打造了一臺名為Bishop并具有好奇心的機器人，它擁有計算機視覺可以看到并且適應(yīng)周圍環(huán)境，并被賦予機器人學(xué)習(xí)、適應(yīng)新任務(wù)的能力。逐漸Bishop意識到它有眼睛可以“看”事物，有手可以“抓”物品，隨后它進化出對周邊環(huán)境做出反應(yīng)，并給予回應(yīng)。這意味著，機器人不再無視人類的流程，開始學(xué)習(xí)和適應(yīng)多變而無序的人類世界。

這聽起來有點讓人難以置信，事實上，成立半年的歐特克AI實驗室就是在尋找新的風(fēng)險和不確定性的邊界。從設(shè)計軟件轉(zhuǎn)化成一個關(guān)注制造的公司，歐特克的目的是讓無論是懷揣創(chuàng)意的創(chuàng)新者，還是靈感閃現(xiàn)的普通人，都能借助軟件將豐富的想象力落地，模擬構(gòu)造出任意模型，從而快速有效地實現(xiàn)對個人創(chuàng)意是否切實可行的預(yù)見。

機器人玩轉(zhuǎn)樂高

人工智能的浪潮已經(jīng)來臨，以創(chuàng)意為核心競爭力的設(shè)計行業(yè)也發(fā)生了改變?！拔业墓ぷ骶褪敲刻炜纯苹眯≌f?！睔W特克首席技術(shù)官辦公室——應(yīng)用研究室首席研發(fā)工程師李卉笑著告訴第一財經(jīng)記者。

科幻小說是在現(xiàn)在的世界中描述未來，如果你可以描述出來一條可行的路，那就是一本不錯的科幻小說。李卉和他的同事以此為靈感啟發(fā)，從教會機器人自主堆樂高入手，借此研究機器人自主學(xué)習(xí)物理能力(抓取，組裝，拆卸)，3D設(shè)計的學(xué)習(xí)和自動生成等。

李卉告訴記者，他們用物理仿真技術(shù)做渲染圖來替代照片給Bishop“看”，把Bishop看到的仿真渲染圖輸入到深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。Bishop的學(xué)習(xí)世界是虛擬的，可以與真實世界相分離。在創(chuàng)建的模擬世界里，它學(xué)會了如何組裝積木學(xué)，之后把Bishop看到、學(xué)到的技能帶回現(xiàn)實世界當(dāng)中，用機器學(xué)習(xí)填補仿真世界和現(xiàn)實世界差異。

越來越多的公司都在試圖尋找AI帶來的新可能性。2016年9月，F(xiàn)acebook、谷歌、亞馬遜、微軟、IBM聯(lián)合非營利組織、學(xué)術(shù)專家、政策、道德領(lǐng)域?qū)＜液推渌鸄I領(lǐng)域科技公司等就成立AI聯(lián)盟，旨在建立操作規(guī)范，助力人工智能的健康發(fā)展。2017年，蘋果也加入了這一隊伍。2017年，7月23日，中國科技部聯(lián)合科通芯城、百度、阿里巴巴、騰訊、華為及北京大學(xué)、清華大學(xué)等成立了中國首個AI聯(lián)盟。

當(dāng)數(shù)字世界和真實世界鴻溝越來越小，意味著這臺機器人慢慢學(xué)會組裝積木。云的存在意味著所有機器人都可以學(xué)會這項能力?！斑^去我們把機器鎖在老式的工作間里，出于安全的考慮。生產(chǎn)流程被固定了，只能通過規(guī)?；a(chǎn)減少成本。但是現(xiàn)在我們給機器人安裝眼睛，讓他可以看到周圍的環(huán)境，也可以通過觀察我們來進行學(xué)習(xí)?！崩罨苷f。

變化的設(shè)計

當(dāng)人們對設(shè)計的印象仍停留在以設(shè)計師為主導(dǎo)的靜態(tài)的畫圖圖框之中時，基于優(yōu)化誕生的衍生式設(shè)計已然成為新的熱詞。人工智能已經(jīng)走入設(shè)計行業(yè)，準備引領(lǐng)下一個浪潮。

在AI的幫助下，衍生式設(shè)計可以幫人們實現(xiàn)這樣的目標(biāo)。將設(shè)計目標(biāo)及材料、制造方法和成本約束等參數(shù)輸入到衍生式設(shè)計軟件中，軟件通過云計算探索所有可能的解決方案排列組合，快速生成設(shè)計備選方案，然后進行測試，這已經(jīng)不僅僅是一個幾何設(shè)計的綜合，而是理解人的需求。李卉把這概括為，“我們不再基于設(shè)計進行模擬仿真，也不再是只能在設(shè)計當(dāng)中才進行仿真，而是通過模擬仿真來發(fā)現(xiàn)理想的設(shè)計方案?！?/p>

歐特克在多倫多的辦公樓樓層設(shè)計就應(yīng)用了衍生式設(shè)計。首先把影響員工生產(chǎn)力因素輸入其中，然后對員工進行調(diào)查，了解他們的偏好和工作習(xí)慣;系統(tǒng)按照建筑面積，固定位置等等硬性條件，對調(diào)查數(shù)據(jù)進行評估，之后生成上千個樓面設(shè)計圖。這個系統(tǒng)力求減少干擾因素，最大化窗口視野，并且優(yōu)先考慮人際交往關(guān)系，最終找出兼顧所有人需求的公平的解決方案?！拔覀儧]有像搭積木一樣簡單把隔間組合，我們也不是找到一個可行方案就停止優(yōu)化。以往我們是下指令，設(shè)計工具執(zhí)行指令，但是現(xiàn)在這種關(guān)系已經(jīng)演變成自適應(yīng)性關(guān)系?！?/p>

這種在三維世界中聽起來有點不可思議的事情，其實在國內(nèi)的二維設(shè)計中也已經(jīng)有了創(chuàng)新者。阿里人工智能設(shè)計產(chǎn)品“魯班”去年雙十一就生產(chǎn)了1.7億個設(shè)計素材。利用圖像算法“摳圖”、把設(shè)計變成“數(shù)據(jù)”，最后讓機器學(xué)習(xí)設(shè)計，這一過程會有圖像算法專家加入并主導(dǎo)整個智能設(shè)計的算法框架。簡言之，基于人工智能的圖形識別技術(shù)，通過計算機視覺引擎，只要在零部件庫中輸入約束條件，就能檢索出符合特征的模型。未來，這種應(yīng)用還會延伸到重量、顏色等條件的識別中。

“3D的表示形式是幾何構(gòu)造，而不是簡單2D的像素。因此數(shù)據(jù)和應(yīng)用的機器學(xué)習(xí)算法都與2D圖像不同。并且同樣大小的物品的3D的數(shù)據(jù)量要比2D的大很多很多，這就不僅造成了計算量的難度，仿真渲染的難度，還有機器學(xué)習(xí)算法的難度。”李卉向記者比較了3D和2D的設(shè)計研究有何不同。

人工智能當(dāng)然可以設(shè)計，也可以替代部分設(shè)計工作，但是最終的設(shè)計本身依舊要通過人來完成。李卉坦言，雖然有的時候機器人做出的選擇結(jié)果我們不能夠完全地解釋，這其實也是在學(xué)術(shù)界一個很大的研究方向，就是怎么樣解釋機器人做的決定，或者AI做的決定來做解釋，確定可靠性。

人工智能將扮演的角色將是讓那些最有創(chuàng)意的設(shè)計師完成他們的夢想。作為三維設(shè)計工程及娛樂軟件的領(lǐng)導(dǎo)者，歐特克的AI實驗室就是在為尋找新的可能性而探索。

當(dāng)然，這場變革是一個漸進式的變革，不可能一蹴而就。從公式到推斷，機器人輸出的結(jié)果也從可檢視轉(zhuǎn)為不可測，人們無法知道機器所選擇的幾千種方案的標(biāo)準。而利用缺少偏見的數(shù)據(jù)訓(xùn)練機器人也是另一需要努力的方向。

“我們認為制造業(yè)對于人工智能，對于機器學(xué)習(xí)還有衍生式設(shè)計來說代表一個非常巨大的機會，尤其是對于衍生設(shè)計，它本身是把技術(shù)進一步的推進到了我們所謂的計算式設(shè)計的階段，也就是說它把產(chǎn)品的設(shè)計、仿真、優(yōu)化，還有3D的真材制造這些都進行了自動化。”歐特克公司全球銷售與服務(wù)高級副總裁史蒂夫·布魯姆(Steve Blum)告訴第一財經(jīng)記者。

“當(dāng)我剛剛開始就任的時候，媒體訪問時，大家提的問題都是AutoCAD、inventor這些大家耳熟能詳?shù)漠a(chǎn)品，但現(xiàn)在提問的內(nèi)容都變了，是云、衍生式設(shè)計、人工智能、機器學(xué)習(xí)等等?！笔返俜蛉绱丝偨Y(jié)，“先進的生產(chǎn)技術(shù)、互聯(lián)的力量和機器學(xué)習(xí)，正在顛覆今天我們所處的世界?！?/p>

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