機器人工程:被人工智能帶火的新專業(yè)

責任編輯:zsheng

2018-11-30 18:28:20

摘自:北京考試報

近些年,無論是在重復性工作和手工工作的勞動力市場,還是在諸如圍棋之類的高難度領(lǐng)域,人工智能似乎已進化至“打遍天下無敵手”的境界。

近些年,無論是在重復性工作和手工工作的勞動力市場,還是在諸如圍棋之類的高難度領(lǐng)域,人工智能似乎已進化至“打遍天下無敵手”的境界。

經(jīng)濟學家熊彼特有個著名的觀點,叫“創(chuàng)造性破壞”,或許可以借此來理解技術(shù)變革對就業(yè)的影響??傮w來看,過去發(fā)生的機械革命、電氣革命、信息革命基本都遵循了“創(chuàng)造性破壞”的邏輯,技術(shù)變革一方面會導致大量崗位被替代,另一方面也能催生出新的崗位需求。人工智能帶來的變革也是如此。

人工智能會替代哪些崗位

吳恩達(Andrew Ng) 是國際上人工智能和機器學習領(lǐng)域最權(quán)威的學者之一,他曾說過:“任何人類大腦能在一秒內(nèi)完成的工作,我覺得現(xiàn)在或者不久的將來都會被自動化。一個大任務能夠被切分為并在一秒內(nèi)完成,比如保安會通過監(jiān)控錄像保障安全,但他們的工作可能被分為許多一秒內(nèi)完成認知思考的小任務。而思考在什么地方運用 AI 的能力,在什么地方構(gòu)建一個系統(tǒng),并將任務分割為一個個的小任務,實際上也是一個找尋商機的過程。”

這也成為判斷某行業(yè)在近期是否會被 AI 取代的一個比較具有影響力的準則。需要注意的是,「1 秒準則」是用來判斷「現(xiàn)在和不久的將來」可以實現(xiàn)完全取代的職業(yè),而不是模糊的判斷某個職業(yè)會不會被取代。

麥肯錫全球研究院則是基于工作模塊的邏輯,從 2000 多種工作涉及的具體工作內(nèi)容出發(fā)進行考察。每項工作內(nèi)容的完成需要五大類(感知能力、社交和情感能 力、認知能力、自然語言處理能力和物理性身體機能能力)18 種工作能力中一種或數(shù)種。分析認為,目前全球可完全自動化的工作還相對較少(不到 5%),但是在所有職業(yè)中,60%包含了至少30%可完全實現(xiàn)自動化的部分。

最易受到自動化影響的工作內(nèi)容是在高度穩(wěn)定與可預測環(huán)境下的體力勞動,以及數(shù)據(jù)的收集與處理。譬如,曾經(jīng)被網(wǎng)友戲稱高薪和“福利”兼具的神奇職業(yè)“鑒黃師”,面對互聯(lián)網(wǎng)超大體量的內(nèi)容審核明顯吃不消。圖普科技的圖像智能審核服務一經(jīng)推出,“AI鑒黃師”就迅速幫人類鑒黃師分擔掉了絕大部分簡單而重復的鑒黃工作。其他類別的影響明顯較低,如與利益相關(guān)方溝通、運用專業(yè)知識進行決策、規(guī)劃、創(chuàng)造性工作以及人員管理和培訓等工作。

 

云圖片

 

圖片來源:麥肯錫全球研究,厲兵秣馬,砥礪前行:后工業(yè)革命時代的中國勞動力,2018年中國發(fā)展高層論壇企業(yè)專題報告

人工智能將創(chuàng)造哪些崗位

人工智能會取代一些崗位,也創(chuàng)造出很多新的崗位。一方面,人工智能這個產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展需要大量人才。算法工程師、芯片設(shè)計師、機器人制造等職位的人才缺口都很大。另一方面,人工智能的發(fā)展能夠催著出新業(yè)態(tài)、新崗位和大量就業(yè)機會。為人工智能“打工”的數(shù)據(jù)標注員不久前,菜鳥與圓通速遞新成立的超級機器人分撥中心正式加入“雙11”大戰(zhàn),讓智能物流的競爭愈演愈烈。隨著人工智能時代的來臨,機器人離我們的生活越來越近。人工智能和機器人科學良好的發(fā)展前景,也帶火了剛剛進入教育部本科目錄不久的機器人工程專業(yè)。

機器人將成產(chǎn)業(yè)新熱點

機器人工程近兩年才正式成為本科專業(yè),是當下最年輕的專業(yè)之一。機器人早已不是新概念,怎么就突然出現(xiàn)一個與之相關(guān)的專業(yè)呢?這樣一個新專業(yè),前景怎樣呢?

其實,無論從概念還是應用領(lǐng)域,機器人的歷史都已經(jīng)超過半個世紀。當電影《星球大戰(zhàn)》中機器人與人類談笑風生時,機器人的現(xiàn)實應用還停留在工廠里進行重復勞動的機械臂,或者被人為遙控執(zhí)行危險任務的特種機器人。這類早期機器人的“機器”色彩有余,卻與“人”的特征相去甚遠。中國科學院自動化研究所副研究員侯廣琦認為,如今機器人科學成為熱門領(lǐng)域,甚至機器人工程能從自動化學科中單獨分化為獨立的本科專業(yè),與人工智能領(lǐng)域近年來的迅猛發(fā)展有關(guān)。當下的機器人熱,其實是“類人機器人”熱,或者是“服務型機器人”熱。人工智能識別等技術(shù)的發(fā)展,使得機器人擁有更高的自主性智能,也讓機器人更廣泛地進入生活中,接近和服務普通人。

智能化機器人與缺乏自主智能的早期機器人有何不同?舉例來講,如果讓一個缺乏智能化的早期機器人走出一個迷宮,往往需要通過遙控或編程設(shè)定行進路線來實現(xiàn)。而智能機器人則可感知周圍環(huán)境的變化,自主對行進路徑進行判斷,像人一樣邊摸索邊行進,從而具有類似人類的自主智能。這樣的智能機器人其實早已出現(xiàn)在人們身邊,如物流分揀機器人等。而這些,還只是智能機器人最初級的發(fā)展成果。

就在阿爾法狗大戰(zhàn)世界頂級圍棋選手之后的一年,一款名為索菲亞的機器人再次引起世人矚目。與只擁有冷冰冰算法的阿爾法狗不同,索菲亞不但擁有人類女子的面容、豐富自然的表情,還能用語音與人們從容幽默地對談。在人工智能的催化下,機器人工程研究正將曾經(jīng)的科幻場景一步步變?yōu)楝F(xiàn)實。

北京工業(yè)大學機器人工程專業(yè)負責人于乃功認為,現(xiàn)如今,智能機器人的研究和發(fā)展已經(jīng)與人工智能理論和技術(shù)的發(fā)展密不可分。人工智能的發(fā)展促進智能機器人智能化水平的提高,智能機器人的發(fā)展需求也促使人工智能技術(shù)不斷提高與發(fā)展。人工智能是智能機器人的支撐和保障,智能機器人是人工智能實現(xiàn)的主要載體。

當今,世界各國都在積極發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè),業(yè)內(nèi)專家認為它是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一個產(chǎn)業(yè)爆發(fā)點。目前,我國的文字識別、語音識別、中文信息處理、智能監(jiān)控、生物特征識別等智能科技成果已進入廣泛的實際應用。也正基于此,我國出臺了大量支持智能機器人發(fā)展的政策。在《中國制造2025》規(guī)劃中,機器人被列入政府大力推動實現(xiàn)突破發(fā)展的十大重點領(lǐng)域。伴隨著人工智能進入快速發(fā)展階段,機器人工程專業(yè)將擁有廣闊前景。

老學科迎來新發(fā)展前景

機器人工程專業(yè)主要以控制科學與工程、機械工程、計算機科學與技術(shù)、材料科學與工程、生物醫(yī)學工程和認知科學等學科中涉及的機器人科學技術(shù)問題為對象開展研究,例如機器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設(shè)計、人機交互模式等。這一新專業(yè)并非憑空誕生,而是在自動化、機電工程等傳統(tǒng)學科發(fā)展的基礎(chǔ)上,吸收了人工智能科學的最新成果后發(fā)展出來的前沿專業(yè)。

從教育部的大學本科專業(yè)目錄來看,機器人工程專業(yè)和自動化專業(yè)都是自動化類下的專業(yè),都是致力于解決生產(chǎn)生活中有關(guān)自動化的問題。以北京工業(yè)大學為例,機器人工程專業(yè)也開設(shè)一些和自動化專業(yè)一樣的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,包括數(shù)學、物理、電路、模擬電路、數(shù)字電路,微機原理、電機拖動、檢測技術(shù)、自動控制原理等。而諸如機器人設(shè)計、機器人運動學、機器人動力學、機器人環(huán)境感知、機器人導航、機器人運動控制、人機交互、機器學習、機器視覺等,則是面向智能機器人這一具體領(lǐng)域的新課程。

在東北大學,該專業(yè)本科階段主要課程涵蓋人工智能、傳感技術(shù)、機器人機構(gòu)設(shè)計制造、系統(tǒng)集成和人機交互等方面。

其實,機器人長期以來一直是自動化或部分其他學科的重要研究領(lǐng)域,以往有部分高校在自動化、電子工程、計算機、機電一體化等專業(yè)中布設(shè)了機器人模塊,開設(shè)一些和機器人有關(guān)的課程,但大多是基于已有專業(yè)基礎(chǔ)課程的機器人專業(yè)課程。機器人工程專業(yè)與之相比,在課程設(shè)置的系統(tǒng)性、專業(yè)性、實用性等方面都更上一層樓。

從學科專業(yè)的角度來看,機器人被稱為“最高意義上的自動化”。而在經(jīng)濟生產(chǎn)領(lǐng)域,機器人被譽為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。

目前,我國機器人工程專業(yè)人才缺口巨大。隨著機器人在各個行業(yè)大規(guī)模的普及應用,以及人工智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,社會對于機器人工程專業(yè)人才的需求將會更加迫切。在一些發(fā)達國家,機器人工程專業(yè)本科畢業(yè)生起薪高達6萬美元。在我國,機器人工程相關(guān)領(lǐng)域人才年薪也往往高達數(shù)十萬元。

于乃功教授介紹,機器人工程專業(yè)具有寬口徑培養(yǎng)的特點,畢業(yè)生適應面寬、就業(yè)范圍廣,在計算機視覺、語音/語義識別、智能機器人、智能家居、智能醫(yī)療等領(lǐng)域都有用武之地。尤其以家庭服務、教育、娛樂、安防為目標的智能服務機器人正成為全球經(jīng)濟新的增長點,得到各國政府的重視和支持,為本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)提供了充裕的就業(yè)空間。因而本專業(yè)也是北京市人才需求量最大的專業(yè)之一。

院校培養(yǎng)各具特色

目前我國已開設(shè)機器人工程專業(yè)的學校有80所左右。中國礦業(yè)大學礦山機器人研究所常務副所長朱華介紹,機器人工程專業(yè)是一個新專業(yè),各高校辦學經(jīng)驗和辦學模式各有不同。

作為一個交叉學科,國內(nèi)高校開設(shè)的機器人工程專業(yè)依托于院校特色和行業(yè)背景,培養(yǎng)各具特色。

東北大學的機器人工程專業(yè)開設(shè)在機器人科學與工程學院。它是由東北大學與中國科學院沈陽自動化研究所、沈陽新松機器人自動化股份有限公司協(xié)同建立的國內(nèi)“985工程”高校首個機器人學院。三方共同開展合作教學和人才培養(yǎng),推進機器人學科與相關(guān)學科的交叉融合。其專業(yè)優(yōu)勢側(cè)重智能機器人方向,以智能機器人為主要研究對象。該專業(yè)隸屬于一級學科國家重點學科“控制科學與工程”,擁有“機器人科學與工程”“模式識別與智能系統(tǒng)”兩個二級學科。

北京工業(yè)大學機器人工程專業(yè)充分發(fā)揮北京市機器人產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,以及學校機器人研究生教育、機器人研發(fā)、機器人競賽等資源優(yōu)勢,重視對學生的外語能力、實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。通過積極組織學生參加各類科技競賽等創(chuàng)新實踐活動,加強實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng);與北京市科委、北京電子控股有限責任公司等建立多個校外實習基地,最大程度地為學生提供優(yōu)良的實習和實踐平臺。

中國礦業(yè)大學機器人工程專業(yè)則開設(shè)在機電工程學院。該專業(yè)整合現(xiàn)有的實驗室資源,構(gòu)建了完備的機器人專業(yè)方向?qū)嶒灪蛯嵺`教學基地,與廣州國機智能科技有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,同徐州市質(zhì)監(jiān)局共建特種機器人質(zhì)檢中心,開辟了本科生實習基地。該校致力于礦用特種機器人技術(shù)的研發(fā)與應用,并開展了大量煤礦采掘工作面無人化技術(shù)與智能裝備等方面的研發(fā)。

機器人工程是個典型的工科專業(yè),課程大量涉及多種編程實踐,特別是算法編程。報考該專業(yè)的考生最好有良好的數(shù)理基礎(chǔ)、強烈的編程興趣和優(yōu)秀的動手能力。良好的外語讀寫能力也必不可少。

目前,很多中小學已經(jīng)意識到人工智能和機器人是青少年科技教育很好的載體,正在或已經(jīng)建設(shè)相關(guān)的創(chuàng)新教育實驗室,開展人工智能和機器人方面的素質(zhì)教育。社會上也有許多開展機器人教育的培訓機構(gòu)。中小學階段具備此類興趣特長的考生,盡早了解機器人的有關(guān)情況,可以減少報考機器人工程專業(yè)的盲目性,對進入大學階段學習機器人工程專業(yè)會有所幫助。是一個鮮明的例子,此前有統(tǒng)計表明中國全職的“數(shù)據(jù)標注者”已達到10萬人,兼職人群的規(guī)模則接近100萬。

此外,伴隨技術(shù)進步和生產(chǎn)力水平增長,人們的收入水平和消費水平將持續(xù)上升,再加上老齡化社會對醫(yī)療服務需求的增長等趨勢,都將創(chuàng)造更多對第三產(chǎn)業(yè)勞動力的需求。

關(guān)于人工智能對人類的就業(yè)影響,我們唯有積極迎接變化,增強自身的競爭力。

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