大模型时代的社会,正一步步实现着从数字经济朝着自主经济的转型,这种转型有着核心驱动力,那核心驱动力来自机器人计算技术,在机器人计算技术里面,具身智能计算系统代表着其中重要的前沿方向,就如同Android给各类手机设备提供了一个统一且开放的操作系统,这个操作系统让开发者创造出了数不清的应用和功能,具身智能计算系统也为机器人计算技术开启了同样广阔的可能性。
内核为不同形态机器人提供感知、认知、行动基础能力的具身智能计算系统,还让开发者能在此之上构建更复杂、更多样的机器人应用。借助这样的系统,机器人对所处物理世界能更好理解和互动,所以能实现更自然、更高效的服务与协作。总之,具身智能计算系统的内核推动了多样化机器人应用生态发展,具身智能计算应用生态又进而促进了自主经济的爆发。
自主经济是什么
自主经济,也就是 the Autonomy Economy,它标志着社会转型迎来了新的阶段,这个阶段主要是被各式机器人,像自动驾驶汽车、配送机器人以及无人机,和商品及服务的融合给驱动起来的。而这场经济变革呢,其核心之处在于机器人计算,所谓机器人计算,指的就是 Autonomous Machine Computing,它是为那些多样的机器人提供支持的关键计数技术。
预示着数字经济模式演变的是自主机器的出现,这些机器起初仅用于简单的机器人技术以及工业应用,然而现在已然深入到我们的日常生活当中,宣告着自主经济时代的来临,比如说,中国的一些酒店投入使用了送餐机器人,把所需物品送到住客房间,并且在订购食品和生活用品送达方面,某些城市出现了机器人将餐食或者商品直接送到用户家门口的情景,在家庭环境里,机器人吸尘器更是成为了家庭常备电器。
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在过往的几十年里头,数字经济对经济增长起到了极大的促进作用。就拿2005年至2010年这个阶段来讲,互联网经济为成熟经济体的GDP增长贡献了21%,并且在2019年的时候为美国经济贡献了2.1万亿美元。和数字经济相对比而言,自主经济预计会带来更为深远的影响。像自动驾驶技术的普及情况,预估将会把价值 1.9万亿美元的美国运输行业给重塑一番,由此显示出机器人计算会在各个行业引发具有革命性的变化。
我们当下关键的事项,是要去设计之后达成先进的具身智能计算系统,以此为多种形态的机器人赋予脑力,这类似于移动互联网时期 Android 系统给诸多移动设备赋能,目的是为了推动自主经济大幅增长。就如同智能手机阶段 Android 系统重新塑造市场软件生态那般,针对具身智能机器人软硬件系统展开的研究与开发,会引领机器人领域产生重大变革,还会为机器人时代掀开新的一页。
具身智能是什么?
具身智能,也就是Embodied AI,是一种全新型的人工智能理念,它跟传统人工智能观念不一样,此理念主张智能的产生,不光要依赖算法以及算力,还得借助与实际世界的互相作用才能够达成。这说明了一件事,那就是智能体,像机器人这类,得拥有感知环境的能力,具备执行物理操作的本事,还有与环境进行互动的能力,这样子方可更周全地理解掌握世界知识。
一套相同的具身智能系统,能赋予不一样的机器人形态,使其拥有可直接跟周遭环境互动、感知的智能形式。这样的智能,不但关联到算法与数据处理,还涵盖对物理世界的理解及操作。具身智能计算系统的技术难题,主要有怎样让机器人精准感知环境,怎样理解复杂的人类指令,以及怎样在多变环境里自主决策并执行任务。另外,怎样提升机器人的能量效率、处理速度与安全性,也是关键的技术挑战。
具身智能的研究涉及机器人学这个学科,还涉及人工智能这个学科,也涉及认知科学以及神经科学等多门学科,其目的在于使得对智能本质的理解得以深入,具身智能遇到的难题是怎样去构建具备高度适应性的感知系统以及决策系统,以让机器人能够对物理世界繁杂的动态变化进行精准理解与预测,并且要保证机器人能够以自然且有效的方式同人类以及其他智能体展开交互,解决这些难题有希望把智能机器人应用朝着家庭、工业、医疗以及探索等多个领域去推进,从而促使人机交互朝着自然化发展以及让任务执行朝着效率化发展。
历史启示——良性循环以及生态的重要性
要知道,继个人计算以及移动计算两者呈现发展态势之后,机器人计算已然成为自主经济转型极为关键突出的要点所在,而且它更是机器人时代当中绝对不可缺少的技术核心部分,是这样的情况没错。机器人计算对从智能汽车、自主无人机这些,到配送机器人、家用服务机器人,再到农业、工业机器人等多种不同形态各方面的机器人支撑有加,甚至还包括我们截至目前都根本没能真正想象出来的机器人类型。它覆盖包含了传感技术、计算技术、通信技术、自主控制算法、可靠性以及安全性等多个不同的技术领域,就这样持续不断地处于逐步发展还有不断演化的进程之中,是。
往昔的先例清晰地呈现出机器人计算对于自主性经济发展的重要之处,举例而言,在个人计算以及移动计算范畴内,那个市场规模跟其对应的计算系统市场之间所存在的相关性,展现出移动系统市场有着 351 亿美元的价值与价值为 8000 亿美元的移动计算生态系统规模中间、个人计算系统其 550 亿美元的市场价值跟价值为 9000 亿美元的其生态系统之间的明显不同(可参见图 1)。这意味着,跟着计算阶段逐步发展,针对计算体系领域而言在培育出与它那市场范围有着十五至二十五倍数量关系这一状况的生物系统这件事情上起着非常关键的作用。
图 1 计算技术及其生态系统的良性循环
这些洞察力,揭示了半导体行业为此现代经济基石的事实,具备由机器人计算等新兴领域发展所组成的情况之中,计算系统行业推动了技术创新以及关键技术的发展,而这些技术进步又反过来促使新兴经济成长,进而成就了一个相互增强的发展循环,这一良性循环突出显露出计算系统行业在进行推动未来经济关键领域增长里的核心作用,特别是在新兴的自主经济当中。
算力分配决定生态规模

图 2 移动计算生态系统的发展
如图2所示,在生态系统增长里面,算力分配起到了决定性作用,特别是在移动计算行业的演变当中,这种作用尤为明显。在21世纪初期的时候,以功能手机作为主流的移动电话虽然广泛普及开来,然而其功能受到限制,90%的计算力被运用在执行编解码等基础通讯任务上。应用程序可以使用的计算力不足10%,这对应用多样性造成了极大限制,致使移动计算生态系统的市场规模仅仅约100亿美元。
智能手机兴起,改变了这种格局,激发了市场对于更高计算能力的需求,为了适应并支持日益增多且复杂度持续提升的移动应用。因为这种需求,催生了从基础的单芯片系统到复杂的片上系统(SoC)的进化,这些系统集成了多核心CPU,还有移动GPU,以及移动DSP,和先进的电源管理系统。技术出现了这样的一次飞跃,这一飞跃之中,高达90%的计算能力得以支持像YouTube、WhatsApp、Uber等这样的应用,进而把移动计算生态系统的市场规模扩张到了如今的8,000亿美元。这样的一种发展轨迹,凸显出了计算系统技术进步所产生的革命性影响。凭借着对更多样化应用的支持,这些技术不但增强了现有的市场,还开辟出了新的生态系统,最终使得市场规模达到了计算系统行业价值的好多倍。
具身智能计算系统
图 3 具身智能计算系统
当下,家庭扫地机器人的计算系统,通过环境感知、自身定位和建图、决策、路径规划和控制软件,实现了自主移动等功能。服务机器人的计算系统,借由环境感知、自我定位还有建图、决策、路径规划以及控制软件,达成了自主移动等功能。无人驾驶车辆的计算系统,依靠环境感知、自身定位以及建图、决策、路径规划和控制软件,达成了自主移动等功能。图 3 呈现了一种具身机器人系统,其跟传统机器人计算相似,需要地图、决策控制、导航和运动控制等模块。
那么,跟传统的机器人计算系统相比较而言,具身智能计算系统的核心不一样的地方都是些什么,它为何能够直接去接收以人类文字指令所表示的任务,并且在意不为任务提前编程的状况下开展灵活且自主的决策?我们觉得,构建具身智能计算的重点在于塑造能够融合多模态信息的世界模型,以及能够承载这类多模态模型与具身软件的实时又高效的计算系统。
智能体:具身智能计算的应用
以具身智能计算系统作为根基,多模态大模型所支撑的智能体智能,也就是所谓的 Agent AI,乃是具身智能应用生态框架下起关键作用的技术,这些具身智能 APP 会变成在我们日常的生活里到处都有的事物。
具身智能计算系统借助现有的基础模型当作创建APP的基本构件,把APP嵌入到具身智能计算系统里有助于提升机器人本体处理、理解世界信息以及与世界互动的能力;比如说,一个能感知用户行为、人类行为、环境物体、音频表达以及场景的集体情绪的APP,可赋予机器人本体作为人类陪伴机器人的能力;要是说工具是人类智能的延伸,那么智能体就是人工智能的延伸。人工智能属于人类的工具,所以智能体智能发展会给人类提供前所未有的强大智能工具,这是因为人工智能本就是人类工具。
我们在智能体的智能方向展开了诸多研究,从而推进具身智能 APP 的研究与应用,成功研发出三类智能体(框架),这些智能体可为机器人供给更强的感知、学习、决策以及行动能力,促进机器人技术与行业需求的深度融合。
图 4 规划智能体 AIRS-Bot 为机器人提供行为规划
图5,编程智能体,AIRS - Coder,能够给机器人供给自主编程能力。
图6所示的群智智能体框架AIRS - Agents,能够给机器人集群,供应群体智能。
具身智能 APP 存在这样的实例,它被称作智能体,智能体的出现以及发展,开启了一个时代,这个时代,是从依靠人工来操作软件 APP,转变为智能体能够自行去调用软件 APP,在这个转变进程里,推动了具身智能往前发展的脚步。伴随技术不停进步,我们有着这样的信念,将会存在更多的智能体,这些智能体能够构成规模庞大的具身智能 APP 群体,进而引发一种范式转变,这种转变是从智能体调用软件 APP,转变到机器人调用具身智能 APP。
结论
我们在底层实时计算平台、世界大模型的基础上,延伸出诸多基于机器人的应用,将具身智能计算系统类比为智能机器人领域的 Android 系统,具身智能被视为人工智能赋能于机器人的重要技术,它能把机器人从传统的预编程模式中解放出来,赋予机器人更强的自主性和适应能力,其计算和应用会推动机器人技术与生产制造、服务和医疗康复等行业的深度融合,成为经济和社会发展的重要推动因素。涌现不久的具身智能技术,在具身软件跟应用、多模态世界模型、实时计算系统等范畴面临着难题,这些方面也会成为学术以及产业界钻研的热门领域,是学术以及产业界研究的热点方向。