作 者
先進制造業研究中心
2025年《政府工作報告》中提出,“建立未來產業投入增長機制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來產業。”具身智能首次被寫入《政府工作報告》,標志著其正式成為國家戰略的重要組成部分,通過政策賦能、技術融合與場景拓展,具身智能將推動工業、服務業、醫療健康等領域的智能化升級。未來,隨著技術瓶頸的突破與生態的完善,具身智能體將深入人類生活的每一個角落,重塑社會生產與生活方式。
一、什么是具身智能體?
具身智能(Embodied Intelligence,EI)是指通過物理世界的載體感知環境并實現交互的一體化全新智能范式,物理載體通過傳感器等感知外部環境,形成自我認知,并進行自我決策從而進行行動。具身智能與傳統人工智能最大的不同就是它顛覆了“離身性”局限,它具備了物理載體,具身智能體就是這個物理載體,它并不限定于特定的形態,它可以是機器人,可以是自動駕駛汽車,可以是自動飛行無人機,也可以是其他物理形態。
機器人是目前最常見的具身智能體,包括固定基座、輪式、四足、人形等形態,可以通過視覺、力覺、觸覺、嗅覺等傳感器感知三維世界,在物理世界中基于環境變化隨時自動做出行動調整,可廣泛應用于工業、醫療、物流、商業、教育、娛樂、安防等多領域。
自動駕駛汽車是具身智能的主要載體之一,主要通過各類傳感器感知周圍環境,自我做出相應的駕駛決策判斷,不僅能提升乘車人員的駕駛體驗,還能顯著增強駕駛的安全性。
自動飛行無人機主要通過感知環境實現自主飛行,實時躲避障礙物并執行多種任務,如物流、航拍、搶險救災、氣象探測、科學實驗、旅游觀光等。
二、具身智能體有什么特征?
具身智能體具有自主學習與決策、實時交互等特征。機器可以思考嗎?具身智能體的回答是可以,這也是具身智能體與傳統機器人最大的不同,即具身智能體并非按照預設的知識、目標、程序重復地執行任務,而是根據具體的環境、任務,實時、迅速、自我、靈活地調整策略及行為。同時,如果傳統的機器人需要進化升級,工程師將通過升級軟件、調整配置參數等來實現,同時,它的學習方式為被動式數據投喂學習,自適應性較弱,而具身智能體并不需要工程師輔助,它通過不斷地和環境交互中實現自我學習,獲得經驗并進行自我調整升級。
具身智能體具有多學科交叉、多領域深度耦合等特征。具身智能體是一個復雜的系統性概念,它涉及計算機科學與技術、人工智能、機械工程、電子工程、材料學、數據科學與大數據技術、認知科學、心理學、生物學與仿生學等多個學科,隨著多模態融合技術、強化學習、模仿學習、電池續航、復雜環境適應性、自主生長材料、神經形態芯片等技術的突破與應用,具身智能體將在物理世界中更加智能、靈活,更好地在不同的應用場景中展現自己的作用,實現更高的社會經濟效益,為全社會的發展帶來巨大的變革。
具身智能體具有廣泛應用性特征。在工業領域,具身智能體可適應復雜的生產環境,實現高級別智能制造、柔性制造,提高生產效率;在醫療領域,康復機器人、外骨骼機器人等可協助使用者加速康復進程;在交通運輸領域,自動駕駛汽車與自動飛行無人機正逐步展現其潛力,有望全面接管人類的駕駛任務;在家庭應用中,家務機器人、智能洗浴機器人、虛擬寵物機器人、智能社交機器人等具身智能體既可協助日常起居,也可提供情緒價值和心理關懷。以上是我們可預知的應用領域,隨著肌肉模擬執行器、具身認知、軟體具身智能體等技術的不斷進步,具身智能體的應用邊界將不斷拓寬。
三、具身智能體產業包含哪些環節?
基礎層。基礎層包括數據標注、電池、新一代信息基礎設施等環節。數據標注是具身智能體有效運行的關鍵環節,高質量的數據標注能夠提高具身智能體的識別精度和決策能力,從而使其更好地適應復雜多變的環境和任務。電池是具身智能體的核心動力源,具身智能體需要長時間、高強度的運行,因此電池需要具備高能量密度、高功率、高倍率、高安全和長壽命等多重要求。具身智能體需要依賴強大的信息基礎設施來支持其運行和交互,高速網絡、數據中心等新一代信息基礎設施共同構成了具身智能體運行和環境交互的“神經系統”基礎。
感知層。感知層包括傳感器、柔性材料、仿生皮膚等環節。傳感器對于具身智能體至關重要,是具身智能體感知外界環境的核心部件,通過捕捉各種物理量(如光、聲、力、溫度等)的信息,并將其轉換為電信號或其他形式的信號,供智能體進行處理和決策。柔性材料在具身智能體中的應用日益廣泛,常被用于制作具身智能體的關節、皮膚等部件,使其能夠更靈活地運動,為具身智能體提供新的應用場景和可能性。仿生皮膚是具身智能體的重要組成部分,模仿了人類皮膚的觸覺感知功能,能夠感知外界的壓力、溫度、濕度等觸覺信息,使具身智能體能夠更真實地與外界環境進行交互。
執行層。執行層包括算法、芯片、大模型、電機、減速器、絲杠導軌等環節。算法決定了智能體如何感知、理解和響應外部環境。高性能的芯片能夠提供更強大的計算能力,使智能體能夠更快地處理復雜任務。大模型用于語言理解、視覺識別、決策規劃等多種任務,通過預訓練和微調,大模型可以適應不同的應用場景,提高具身智能體的智能水平。電機、減速器、絲杠導軌等是具身智能體的核心零部件,直接影響到具身智能體運動精度、速度、穩定性等性能。
應用層。應用層包括工業、醫療、交通運輸、娛樂、家庭、物流、教育、安防等多領域。依托應用場景,正重構社會生產關系、重塑經濟增長模式、革新人類生活方式,成為加速智能社會演進的核心引擎。
圖1 具身智能體產業鏈
來源:賽迪顧問
四、具身智能體將帶來怎樣的未來?
具身智能體所引發的變革,影響程度遠遠超出了學術和技術的范疇,它正以前所未有的方式深刻影響和重塑著未來的人機協作方式以及智能社會的形態。具身智能體不再僅僅是被動的工具,而是成為越來越主動和智能的行為主體,能夠實時感知和理解人類的需求,自主規劃和執行任務,與人類形成了一種更加協同的關系。同時,具身智能體可以極大地釋放人類的創造力和生產力,使人類能夠更加專注于高層次的思維和創新活動。最后,具身智能體將對人類的生活方式和價值觀念產生深遠影響,將對資源進行精準的調度和分配,人類、具身智能體、環境將實現實時的互動和協同演化,共同推動著社會的進步和發展。
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