中國在努力建設騰訊、阿里巴巴等平臺的時候,日本在做什么?
表面上看,日本在這輪IT革命中,似乎沒有特別牛的社交、電商平臺,其移動支付可能不如中國方便,在東京街頭也幾乎看不到共享單車。
在社交、電商方面數據的相對不足,是中國之外許多國家面臨的共同問題。騰訊、阿里巴巴、京東的迅速崛起,和中國市場巨大,企業敢冒風險進行技術開發有關。而世界上能和騰訊、阿里巴巴在數據積累上競爭的企業沒有多少。日本企業也幾乎放棄了在這方面的競爭。
但在看不見的地方,日本企業卻在努力讓人工智能(AI)與生產緊密聯系在一起。
此外,在物聯網(IoT)方面,日本也有自己的特色,與其相關的技術,目前已經初見成效。
日本在人工智能和物聯網方面的發展經驗,能為中國今后相關領域的發展提供諸多借鑒。
1
滲透到日本各行業的機器人
在今天的日本,汽車廠的焊接、噴漆等業務,大部分被機器人(手)代替,這已經不足為奇。機械制造本來是眾多日企的專長,如今這些專長發揮在了機器人身上。
日本在華汽車廠也大規模采用了機器人生產
目前,日本更多的機器人被使用在了服務領域。
比如,在東京的羽田機場,可以看到日立的機器人EMIEW在為各國旅行者提供咨詢服務。
那里的機器人已經能夠使用大部分國家的語言,提供住宿、旅行、購物等方面的問答服務,能引導客人去附近的商店、車站等。
機器人EMIEW在為外國旅行者提供咨詢服務
如果客人多了,可能會同時用不同語言提問,當一個EMIEW分身乏術之時,其他地方的EMIEW就會及時趕過來分別回答問題。可讓人很驚奇的是,它們能記住是誰向上一位機器人提問了什么問題,用了哪種語言。因為這些機器人在同一平臺工作,面對多人的同時提問,它們也能從容應對。
如果沒有機器人在機場提供服務,恐怕旅行者也只能找那些穿制服的機場服務人員。他們大都在胸前別一枚國旗像章,看到是五星紅旗,可以用中文提問。羽田國際機場往來的各國旅行者不少,如果真的為每種語言配備一名服務人員,估計大廳會相當擁擠。
這種咨詢服務類型的機器人在日本應用非常廣泛。此前庫叔去參加一次展會,就看到不少人在圍著一位“美女”說話,提各種刁鉆問題,這在日本是十分罕見的。
我湊過去圍觀,發現“美女”不卑不亢,一直記著向“她”提問的問話人的方向,然后有條不紊地回答完一個問題后,再轉過身回答另一個問題。
原來,這位“美女”是位機器人,身下有塊牌子,寫了“她”的名字,貼切的語言、得體的服裝、勻稱的身材,讓人久久不愿離去。
再比如,在日本家庭生活中,家務機器人已經有非常普遍的應用。
松下在開發洗衣機器人,這極大便利了人們的生活,可以稱得上是“懶人福利”。
人們將臟衣服交給洗衣機器人后,就什么都不用管了,洗、熨、分類、收藏等都由機器人來完成,完全實現了一體化。
隨著日本人口的不斷減少、人口老齡化的日益加重,包括洗衣機器人在內的家務機器人今后將會在日本有較大發展空間。
懶人福利:會做家務的機器人
除了咨詢機器人和家務機器人,日本企業生產的機器人,還有很多是為某個特殊場合制作的,具備圖像處理、提前預測、深度學習等功能,比如搜救機器人。
日立制作所辦的大型集團綜合展覽會上,一條“草蛇”形機器人吸引了我的注意:機器人身體大致如成人胳膊一樣粗,長度僅為1米多。說它是“草蛇”是因為頭部和身子幾乎一樣粗,“嘴”也扁扁的。
問解說才知道,這款顏值很低的機器人大有用處——用在發生巨大核事故的福島核電站。
黃昏中的福島第一核電站
東京電力公司在福島設立的核電站,2011年3月因地震海嘯及人為失誤,發生了和蘇聯切爾諾貝利核電站同等規模的、人類有史以來最大的核事故,核電站爐底已被燒穿,情況也相當復雜,積水、各種毀壞的機器、早已經倒塌的墻壁……人們無法想象鉆到核反應堆后會遭遇哪些情況,人肯定是不能靠近觀察的,只能把機器人派去。
以前幾個廠家的機器人也曾“勇敢”地鉆到爐下去偵察,但核輻射太劇烈,相關電子部件很快就失效,真正能在核反應堆發生事故后進入附近探明情況的機器人不多。日立為此開發了這款能抗輻射的“草蛇”機器人,日立的機器人鉆進去了,而且傳送回大量圖片,讓日本核電專家了解了核事故的情況。
圖為機器人拍攝的福島核電站反應堆情況
機器人很有魅力,也很有發展前途。不論是“草蛇”還是上面的那位“美女”,機器人體現出了日本機械制造及AI技術的水平。
2
機器人動起來的關鍵
日本機器人產業為何能發展得這么好?
機器人能靈活運轉主要仰賴兩大支柱——電機和人工智能,而日本這兩方面都發展得不錯。
先來看日本的電機制造。
行走、運動是機器人最大的特點。比如,本田汽車公司生產的機器人“阿西莫”(ASHIMO)靠雙腿行走,村田制作所的“村田頑童”能在一條5厘米寬的軌道上騎車,在平地上更能各處闖蕩。
圖左為機器人“阿西莫”,右為“村田頑童”
讓機器人動起來,除了提供必要的電力等能源外,最主要的還在于驅動裝置,也就是電機。
剛才提到的做“草蛇”機器人的日立,剛開始其實就是生產電機起家的。1910年,日立公司的創始人生產出了具有5匹馬力的電機,也正是因為成功生產出了這臺電機,才有了辦企業的信心。
日立的各種展覽會上,必定會把這臺現在看起來很笨重的電機拿出來,告訴來看展覽的人,自己是一家電機企業。當然,今天的日立,生產的電機各式各樣,不僅有能作為發電站引擎的中大型電機,也有小型的微型產品。而有了豐富的電機產品,生產起機器人來,驅動裝置就有了保證。
除了日立外,日本生產機器人的企業很多都有較強的電機研發及制造能力。
比如,安川電機本來就是電機的專業廠家。早在1977年,安川電機公司就研制出了日本第一臺全電動的工業用機器人——“莫托曼”1號。但這里說的機器人(Robot),翻譯成“機器手”更容易讓人理解。
圖為“莫托曼”機器人
安川的機器人主要用在了汽車等行業的組裝線上,可以從事焊接、裝配、噴漆等自動化工作,再以后該公司開發的搬運機器人,也廣泛用在了日本的工廠里。與其說安川電機在機器人生產方面具有很強的技術,不如說該公司研發的各種電機,被很好地利用在了相關機械領域。
目前日本機器人企業的情況是,日立、安川電機、發那科等形成了一個矩陣,幾乎能提供工業生產上的所有自動化(機器人)設備。
而這些企業的共同之處在于,他們都具有超乎其他國家企業的電機生產能力。沒有強大的電機制造能力,想在機器人方面占領先機,會有較大困難。
3
如何讓機器人有“腦子”?
有了電機驅動的機器人,目前主要用在單純反復的制造工序中。生產線上的機器人(或者機器手),根據指令完成重復性工作,從車輛焊接等工序看,一個機器人所完成的工作,在很多方面已經超過了普通工人,能先后完成幾個部位的焊接,其生產質量也非常有保證。
然而,機器人在這樣的生產中貢獻的也只是自己的“蠻力”,如何讓機器人也擁有“腦子”?
這就要靠人工智能(AI)技術的積累,人工智能技術讓機器人向深度學習,具有一定判斷能力這一方向邁進。
在當前,機器雖不能完成獨立思考,但進行深度學習后,便具有了相當的預測能力,甚至能拿出對相關問題的解決方案。這些在今天已不足為奇。比如,人與計算機“阿爾法狗”的比賽,計算機勝過圍棋高手的原因就在于大量使用了人工智能技術。
阿爾法狗(AlphaGo)是第一個擊敗人類職業圍棋選手、第一個戰勝圍棋世界冠軍的人工智能程序
要把人工智能技術應用到機器人那里,使其具有“大腦”,主要實現三個方面:
一是可視化,將面部識別、群體行動分析、物體指紋、光學震動分析及聲音感情識別等可視化,也就是數據化;
二是分析,等聲音、感情等變成數據后,計算機便開始進行分析,包括文本含義的識別、異類混合機構學習、不變量分析等專業內容;
三是預測及處理,有了分析結果后,進入到預測及處理階段,這時自律適應控制、預測性決策優化等一系列工作均由計算機完成。
在這個過程中,越是有大量積累,就越能讓人工智能具有致勝的條件。比如,我們已經積累了足夠多的圍棋棋譜,所有棋譜被輸入計算機后,在與圍棋高手的對弈中就很容易預測出圍棋手下一個動作,并作出圍堵決定。
日本的機器人企業,除了在驅動方面具有電機優勢外,IT及人工智能處理能力也較高,也是其機器人產業能夠超過他國的重要保證。
目前,人工智能技術在日本生活及生產中的使用,大致分為兩個部分:一部分是對話型的技術,再一個是通過深層學習,能夠找出相關規律的智能技術。
在羽田機場看到的EMIEW機器人,采用了對話型技術。不論是被提什么問題,機器人都會從運算平臺中已經設定的答案中找出一條后,拿來回答提問。
而具有搜索大數據能力的機器人已經開始在日本開發,今后將用在與兒童、老年人的對話上,特別是對孤寡老人的照護,這種具有對話能力的機器人,能夠提醒老人吃飯、服藥,能在老人寂寞的時候找一些老人喜歡的話題嘮嗑。隨著日本及世界各國都已經出現老齡化現象,老人生活中需要一定規模的這種機器人。
電影《機器人與弗蘭克》劇照
日本廠家在相關機器人的開發上,沒有停留在為旅行者提供購物、指路這個水平上,更多地把資源集中到了陪護老年人、兒童教育等領域。機器人依舊保留著機器人的樣子,但更是老人手中的拐杖、兒童身邊的玩具,只是這里加入了很多人工智能技術,有了這些技術,部分解決了人手不足,照護者經驗不夠豐富等問題。
除此之外,人工智能在工業上的用處會更大更多。比如做一項分析實驗,將幾種不容的溶劑混合到一起,要達到充分均衡的狀態,需要攪拌多少次?通常人們只有一個經驗性的數字,有了人工智能技術后,機器從數億以上的數據中,找出各種試劑最佳融合條件,各種試劑的條件組合在一起后,人工智能技術再給出最佳攪拌方式。這極大地避免了因為攪拌次數不夠而造成實驗效果不佳的情況。過多攪拌是一種對時間和能源的浪費,而人工智能就能很好地解決相關問題。
4
物聯網中的“物”與“聯”
除了人工智能技術,在物聯網(loT)方面,日本也有其自己的特色,只不過目前還處于摸索階段,推廣手段、商業模式最終將以何種形式穩定下來,目前還看不太清楚,但物聯網方向已定,特別在生產方面打出特色,是日本的既定方針。
從東京一路北上,到了茨城縣一個漢字寫“常陸”但發音為“Hitachi”的地方,那里有日立建機臨港工廠,有他們設計的物聯網平臺。庫叔看到,在一塊需要土建工程的地塊上,技術人員先是放飛了大疆無人機,無人機裝載的手機,將需要從事工程建設的地塊,用拍照的方式將圖像傳了回來。很快在電腦上打出了3D地圖。需要挖掘的土方,工程作業后的土方的坡度,對于工程中挖掘出來的殘土該使用多少卡車搬運,何時到工地等等,通過物聯網平臺很快就安排妥當。
物聯網平臺上的數據傳到挖掘手的手機上,同時在挖掘機的顯示屏上也顯示了相關數據。每臺挖掘機的作業面積、進度等均有詳細指令。過去新手和老員工的進度會有不少落差,但使用了物聯網平臺后,挖掘機的挖掘角度是按物聯網平臺上給出的指令工作的,幾乎不存在挖掘機操控手因其對技術的掌握情況不同,而出現工程進度不一、工地管理紊亂的情況。是物聯網將工程技術、作業管理等等全部連在了一起,節約了大量的人力成本,讓工程進度有了保障。
在日本,類似的物聯網平臺很多,大致都包括了圖像、AI計算、工程機械等內容,在日常生產生活中也有廣泛的應用。
比如,在工業生產中,一般工廠中員工動作的不規范是產生次品的重要原因。而如果導入物聯網平臺后,就可以對出次品的員工進行操作動作對比,很快就能找出了不規范的環節。員工改正操作動作后,成品率馬上就提升到正常值范圍內了。
至于生產過程中,如何保障零部件的供應,在何種時候發出增加零部件的指令,過去日本汽車制造企業的“準時生產”方式主要靠人工去維持,現代化的生產進入到了物聯網階段后,AI做這方面的工作更加輕松自如。
再比如,物聯網在生活中的運用,可以看日立樓宇系統事業集團的事例。該集團總裁佐藤寬對庫叔說,“我們已經將日立在日本國內使用的電梯全部納入進遠程遙監中心。一旦發生電梯故障,可以不需要再排查,維保人員就能根據系統提示,給電梯做‘手術’。”
也就是說,日立電梯公司生產的電梯,一旦發生故障,電梯遙監終端會發出信號給到遙監中心服務人員,相關人員受信后馬上派維保人員去處理。由于每時每刻都有相關數據傳送過來,很多時候在被困人員或物業打電話來之前,故障信息已經發到趕赴現場的維保人員手機上,這樣處理故障更加快捷。
中國的物聯網更多地和電商、物流連在了一起,比較注重“聯”,日本則將生活中的電梯、制造中的產品生產、土木工程等裝了進去,更多地注重“物”。
中國物聯網
隨著中國制造的進一步擴張,中國自然會加強“物”的比重,讓物聯網中“物”與“聯”平衡起來。日本最近也在加強物流方面對物聯網的使用,電商開始逐步興起,今后更多地擴展“聯”的部分。因此,中日的物聯網最后也會走向大致相同的形式。
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原文標題:日本已經被大時代拋棄?中國人在建設騰訊、阿里巴巴,日本人也沒閑著!
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