◎ 机器人会干活,还差什么?
△ 撰文:董志洋
在第二十六届中国国际工业博览会上,中国工程院院士、之江实验室主任、阿里云创始人王坚向工业企业提出了一项倡议:把工业数据拿出来,让做机器人的企业有机会使用,让模型能够学习工业现场积累的经验。
这场以“云端与端侧智能博弈·人形机器人产业落地”为题的深度对话,还邀请了宇树科技创始人、董事长兼CEO王兴兴,以及禾赛科技联合创始人兼CTO、Sharpa联合创始人向少卿,讨论涉及计算配置,也深入到了人类操作数据、仿真训练、研发自动化和商业部署。
三位嘉宾谈到的落地工作,从训练阶段就已经开始:让模型学到操作经验,让动作适合机器人的身体,再用实际执行结果继续改进。
进入工厂和门店以后,机器人还要适应现场的业务要求,这又涉及部署工具和使用者的参与。
工业经验,怎样进入模型
王坚谈工业数据,起点是他对这一轮AI能力变化的理解:从理解语言,到理解、编写代码,模型的用途发生了重要变化。
在他看来,人们容易把这些进展打包成自然发生的能力升级,却忽略了从语言走向软件所带来的产业影响,他希望工业数据也能在语言和代码之外,成为模型的重要学习资源。
王坚把仍分散在企业内部的工业数据,比作锁在各自抽屉里的资源。他以文本和代码解释自己的判断,没有互联网,文本会分散在个人手中,没有开源社区,代码也会留在程序员的电脑中,难以成为模型可以利用的资源,而工业企业积累的数据同样需要有机会进入模型训练。
这项倡议讨论的是工业企业怎样参与AI能力的形成,提供工位,让机器人试着完成任务,是一种参与,让模型有机会学习企业积累的工业经验,则涉及更早的训练环节。
王坚关心的是工业数据能否获得与语言、代码相近的重视,让机器人企业能够利用这些经验发展模型能力。
王兴兴随即回应,AI需要数据,而不同企业仍有保密要求。
人的动作,不能直接照搬
向少卿把机器人学习所需的数据排成了一个顺序:人类操作数据、仿真数据、真机数据。
他以瓶盖和容器为例,人知道怎样用手拧开盖子,也知道盖子是否盖好,会影响容器倒下后会不会漏水,操作中既包含对世界的认识,也包含对自己身体的认识。
这些经验可以帮助机器人开始学习,动作却还要适应机器人的身体。向少卿指出,即使外形接近人,机器人的构型和底层运行方式仍与人不同,因此应当学习操作背后的道理,再以人类动作和数据为起点,在仿真中进行强化学习,寻找更适合机器人的动作方式。
仿真的另一项作用是数据增广,人类数据每增加一部分,都需要投入相应的采集人力,仿真则可以继续扩展场景、增加变化。
在向少卿的解释中,前一项工作让动作适合机器人,后一项工作扩大训练中接触到的情况,两者共同发挥仿真的价值。
机器人还需要进入真实环境,通过遥操作或真机强化学习获得实际交互经验,继续处理仿真与现实之间的差异。
王兴兴对此有更贴近本体的关注,他强调测试反馈和人工评分的重要性,尤其希望把机器人与物理世界接触时,最后几个毫米、乃至零点几个毫米的操作做好,通过真实执行经验提高成功率。
向少卿将这些数据共同参与、让机器人持续学习的过程理解为自进化,三类数据在学习逻辑上递进,对应的基础设施、开发和部署则需要并行开展。他认为,人类数据积累到足以提供较好的初始经验后,后续更多数据可以来自仿真和真机,起步时缺少人类操作经验,则会影响仿真找到合适动作的效率,也使真机难以运行起来。
接触信息也进入了Sharpa的产品设计,W02灵巧手比上一代更轻巧,具备全掌触觉,D01采用移动底盘,强调操作时的稳定性、负载、手臂速度和精度,并在身体与手臂上覆盖触觉。
向少卿解释,人除了使用手指,也会借助身体夹持或推动物品,机器人进入日常环境后,需要感知这些接触,这也关系到操作安全。
AE01负责帮助客户采集带触觉的真机操作数据,CraftNet则利用AE01采集的数据和互联网数据,与W02、D01配合完成灵巧操作。向少卿介绍的产品包括三款硬件和一个模型,采集设备记录操作经验,灵巧手和机器人执行动作,模型利用数据学习操作。
AI迭代,谁来评结果
王兴兴谈“物理AI自进化”,首先拆解了机器人模型研发中的人工流程:程序员提出想法、编写代码和训练模型,再交给测试人员,测试结果返回后继续修改。在他看来,语言和多模态模型公司的研发自动化已经提供了参照,机器人研发中这些需要反复交接的工作,也可以让AI更多参与。
在他设想的流程中,AI编写代码、训练模型,再部署模型并进行自动测试,获得人工或AI的评分后,继续下一轮迭代。
这样,测试结果可以回到模型研发中,用于下一轮修改,原先由研发人员和测试人员反复交接的工作也有机会自动完成。
目前仍需要人参与打分,王兴兴列出的评价包括动作是否好看、成功率是否高,以及结果是否符合人的实际要求。他预计,随着系统积累更多人的经验,人工参与程度会逐渐下降,现阶段则仍需由人判断执行效果。
算力,先看任务怎么分
模型部署到机器人上,首先要面对机身里的工程条件,王兴兴列出了空间、电池供电和发热散热的限制,高算力卡即使能够提供更多计算,也未必容易装进机器人。
机器人安装的计算资源相对固定,云端则便于按需增减和调度,宇树因此提供按客户需求选配算力的方式,而不是给每一款机器人都配置大量高算力硬件。
他进一步区分了不同任务,当前一些运动能力对AI计算量的要求并不特别高,更广场景下的决策和泛化能力则更需要计算支持。他倾向于将适合的计算放到云端,同时也认可把模型做小、放到端侧运行,具体配置要与机器人需要承担的任务相配合。
向少卿强调,机器人与物理世界实时交互,必须及时完成计算并作出动作。因此,他把时延与计算规模并列考虑,预计未来三至五年,大量思考仍会在云端完成,对时延要求严格的运动执行则留在端侧。
在十年以后的设想中,他又加入了部署规模的影响:如果机器人进入大量家庭,云端计算和传输带宽会承受更大负担,同时本地计算能力也在提高,更多运算可能转回端侧。他的短长期判断随机器人数量和计算条件而变化,动作对及时响应的要求则始终存在。
王坚则把讨论前提放在模型和任务上,工厂在这轮AI变革以前已经有机器人,谈计算需求时,需要先说清是在讨论哪一种能力、使用什么模型。他强调基础模型训练需要大量计算,也认为本地能力会继续增强,云端与端侧的分工应随需求调整,在什么地方能够做好相应的工作,就在那里部署计算。
换个场景,谁来完成适配
王兴兴介绍,团队把大模型放到不同机器人上执行不同任务,已经看到了较好的测试效果,这让他对具身智能后续进展更加乐观。他判断临界点快的话可能在一两年内出现,工业和商业服务都会推进,商业服务甚至可能更快,但就当前工业应用而言,国内外企业已有试点,进一步扩大应用仍需提高泛化性和效率。
王兴兴也提出,应在个人生活和公司工作中更多使用AI:“现在我个人对AI的信仰反而与日俱增,过去十几年我犯的最大错误就是对AI还不够相信。到现在可能很多人还没有充分使用或者拥抱AI。”
向少卿则用Sharpa与DQ的合作解释实际应用的要求,机器人在没有为它改造的环境中持续工作,是他强调的进展。在他的理解中,泛化要求机器人去适应新的环境,持续工作又是后续采集真实经验、改进模型的基础。
下一步,Sharpa希望在餐饮、零售、宾馆三类商业场景合计部署三万台机器人。从DQ门店走向更多场景,向少卿期待具备基础能力的机器人,能够通过少量数据采集和训练,适应新的工作。
这项适配工作可以由企业主等使用者参与,向少卿强调,他们不必是AI专家,但应当熟悉现场的业务运营,能够使用企业提供的工具,进行少量采集和训练,让机器人在自己的场景中工作。
总的来看,王兴兴关注的泛化性和效率涉及机器人的任务表现,向少卿则进一步提出了部署要求:工具要让熟悉业务的人能够参与训练。
王坚认为,机器人正处于快速迭代期,今天和明天的形态不断变化,容易让人觉得尚不成熟,但发展速度已经超出他的预期,中国制造能力下的机器人本体质量也不应被简单否定。他不赞成用展品与产品二分评价这个行业,更关注怎样继续加快迭代。
王坚以GPT与聊天结合的探索说明,应用的选择同样需要创造力,早期的反复尝试也有价值。 他期待找到机器人真正擅长、完成后能够改变行业的任务,让技术与需要解决的问题结合。
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