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会“思考”的家电离我们还有多远?

时间:2024-11-01 10:11:51

近年来,人工智能(AI)行业飞速发展,让很多以前只能在科幻电影中见到的画面变成了现实。2018年,人工智能在家电领域的应用也愈加丰富,通过人工智能、物联网(IoT)、大数据、芯片等关键技术,家电企业正通过“产品+服务”,加速构筑智慧家庭和生活新格局。

什么是人工智能?人工智能如何赋能家电产品?未来人工智能将给家电行业带来哪些改变?

针对这些问题,本刊特邀北京邮电大学教授钟义信,中国家用电器协会理事长姜风,TCL家电集团CTO、TCL智能家居科技有限公司总经理邵怀荣博士,进行深入探讨。

什么是人工智能?

钟义信:

人工智能实际上是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论。它的最终目的是研究出可以模拟人的智能的理论、方法、技术以及应用。

说到人工智能的历史,它的诞生其实发生在1956年之前。早在1943年,国际上一些人就开始“真刀真枪”地研究人工智能,而且对其产生了兴趣。因此,实事求是地说,人工智能的历史并不是从1956年开始的,1956年的贡献是产生了“人工智能”这个学术术语,形成了一个“有名有姓”的学科。真正的研究历史是从1943年开始的,神经网络模拟人脑新皮层的结构,形成了结构主义的人工智能。虽然结构主义人工智能的前途是光明的,但道路太曲折、太困难,要实现一个和大脑新皮层那样复杂的人工神经网络谈何容易。由于结构主义人工智能实现起来太困难,1956年学术界就开辟了“功能主义”这条新路。人们当时就认为,用计算机作为硬件平台,针对要解决的问题来编制软件,就能解决问题。但是功能主义人工智能的发展也碰到了一个非常突出的问题——需要检索的数据量太过庞大,并且硬件平台也不具备选取所需数据的能力。因此,学术界开创了第三条路——行为主义人工智能研究。行为主义的通俗说法就是“刺激-响应”,也就是“感知-动作”。目前,我们应用的大多数人工智能都是基于这一理念进行开发的。比如,向空调发出开关指令,空调收到指令后进行相关操作。向电视机发出检索指令后,电视机根据语音内容查找相关内容,这些都是基于行为主义人工智能的开发。

邵怀荣:

人工智能是计算机科学的一个分支,涉及机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和系统等,是一种新的能以人类智能相似的方式给出反应的智能机器。就像计算机刚发明时那样,人工智能的目标是和人一样,具备五感、思维、推理和逻辑能力。

人工智能大致经历了3个发展阶段。1956年,麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等科学家共同研究和探讨用机器模拟智能等问题时,首次提出了“人工智能”,标志着这门新兴学科正式诞生。到20世纪80年代,美国、日本等科学家再次提及人工智能,那时的重点是计算机视觉。从20世纪80年代到2006年这段时间,机器学习是人工智能的发展重点,具体包括推理方法、算法、归纳逻辑等。2006年,人工智能热度再次升级,很多应用开始落地,以视觉神经网络为例,识别正确率达到65%,2012年达到85%。3年后,微软研究院用高达152层的神经网络,让机器的正确率提升到95.06%,机器终于跨过了人类视觉94.9%的正确率壁垒。随着理论和技术日益成熟和应用领域的不断扩大,人工智能可以对人的意识、思维等信息过程进行模拟。

在人工智能快速发展的背后,是计算能力的提升和大数据的采集、存储以及应用等技术的发展,还有算法的改善,以及在语音交互、图像识别等领域的快速发展。另外,经过多年的发展,人工智能在技术、性能、成本等方面都进入可以应用、落地的阶段。

2人工智能如何赋能家电产品?

姜风:

家电企业近两年陆续推出了一些应用人工智能技术的产品,部分产品甚至已经作为商品上市。例如,在AWE2018上,空调、电视机、吸油烟机中具备语音控制功能的产品不在少数,还有不少家电企业展示了能够识别食物的冰箱、识别衣物的洗衣机等。家电行业正在积极地应用人工智能技术满足消费者的需求,打造更为智能的产品。其中,语音识别是目前应用最为广泛的人工智能技术,为家电提供了一种全新的交互方式,也收获了较高的消费者接受度。

整体来看,人工智能家电的发展仍处于初级阶段。这主要是因为目前人工智能技术本身发展的成熟度仍不够高,处于应用层面的家电同样很难达到较高的成熟度。人工智能技术给家电带来的是软实力的提升,让原本硬邦邦的机器变得更了解消费者,进而更好地服务消费者。随着与人工智能技术融合的深入,家电必将变得更聪明、更人性化。我们来看智能音箱的发展,这种产品如今不只是播放音乐的设备,还依托人工智能等科技实现了功能的延伸,某种程度上已经成为消费者家中的管家。智能冰箱同样如此,不仅具备保鲜的功能,还可以根据冰箱内的食材为消费者推荐菜单、提示食物保鲜期等。

邵怀荣:

不要将人工智能技术看得高高在上。对家电而言,人工智能就是一种技术、一个多方面的应用。目前主要解决人机交互的问题,涉及家电比较核心的技术,如机械、材料等本身的问题,则是不能用人工智能解决的。

从产品品类来看,人工智能对家电的主要影响是催生了一批新品类,包括智能音箱、家庭服务机器人等应用人工智能技术的产品。从人机交互的角度来看,人工智能也给用户的交互方式带来了革新,比如语音控制等新奇技术的应用。人工智能对行业的“研、产、销”也有影响,比如提高良品率,提升智能制造等,但在这方面家电企业做得较少。

目前,人工智能技术在家电的落地主要是语音交互、计算机视觉、手势识别等。总体来说,人与人交互沟通的方式是什么,人工智能的目标就是什么,人机交互也会朝着这个方向发展。人工智能用在家电上是一种必然趋势,将其说成是行业转型的重点则有点夸大。聚焦在人机交互方面,人工智能应用在很多家电品类上,确实很方便,包括操作、控制、检测运行状态等,都会提升用户体验。

3未来人工智能将给家电行业带来哪些改变?

钟义信:

人工智能要实现的最终目标,是人类的劳动力得到充分解放,只需要将需求或者所遇到的问题添加到人工智能系统中,它便会自动处理你所遇到的问题或者满足你提出的需求。此时人的精力将集中于发现和提出问题,而不是解决问题。以现阶段的行为主义人工智能来说,你进了家门,发现房间温度较高,人工智能空调就会自动打开,调至合适的温度,这是一个非常基础的应用场景。

如果再提升一下需要处理问题的复杂程度,就可以描绘出未来人工智能应用场景的轮廓。例如,人的肚子“饿了”也就是“需要食物”的问题出现,人工智能系统在得知这一问题后开始自动处理。首先,冰箱提供食物,然后厨房电器烹饪食物,最后再经由装盘、输送环节,让食物出现在用户面前。其中,“取出食物、烹饪食材、输送食材”是处理问题的完整逻辑,而“食材储存、食物烹饪、食物转盘输送”是处理该问题所需的基础知识,人工智能最终实现的是完全能够自行运用“知识+方法”的能力处理所有问题,这就是人工智能的未来状态。

姜风:

人工智能技术在家电领域的落地应用,是行业发展的必然趋势,而且融合的程度将不断加深。

在这个过程中,将人工智能技术应用得越好,将技术与产品结合得越好,能用技术更好地满足消费者需求的企业,将脱颖而出。企业要重视在这一领域的积累,特别是应用人才队伍的建设,保证人工智能技术能够为消费者带来更好的体验。

同时,冰箱、洗衣机、空调等家电,经过多年的发展已经较为成熟,在一些硬件层面甚至已经做得比较极致,产品未来进一步发展将从软件方面寻求突破,而人工智能无疑是重要的发展方向之一。

需要注意的是,人工智能不是智能家电发展的全部。我认为,智能家电未来发展的方向主要有两个:一个是人工智能,另一个是物联网。只有将两种技术结合在一起,才能打造出真正的智能家电。这其中人工智能解决的是让机器更聪明、更懂你,物联网则让万物相连,为实现智慧生活打好基础。

邵怀荣:

人工智能家电的未来,是物与人的融合,家电和人的自然交互,做到主动智能,默默了解、润物细无声地分析、应对用户需求,让家电变得有情感、有生命以及有个性。人工智能给用户带来的更多是健康、便捷的生活方式。以冰箱门开关频次为例,装上传感器,收集用户全天的使用数据、分析频次和喜好,了解用户的使用规律,可以做到节能省电。因为,冰箱每次开门都会造成温度变化,而压缩机每次快速运转启动时是非常费电的,如果能了解用户的使用习惯,在开门之前提前1小时运转压缩机,就可以做到节能省电。再以空调为例,了解用户的使用习惯和家庭环境的温度变化以及用户自身对温度的需求,企业就可以更好地设计产品。用户得到的,就是非常好的体验和服务。

TCL在新产品设计上应用新的交互方式、大数据等,也投资了芯片企业,将人工智能的成果转化应用在C端产品上。大的战略依然是通过“产品+服务”,用创新技术,引导用户享受健康的生活方式。

北京邮电大学教授钟义信

中国家用电器协会理事长姜风

TCL家电集团CTO、TCL智能家居科技有限公司总经理邵怀荣
   

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