少年與阿童木:一場軟件競技賽背後的智能未來_風聞
脑极体-脑极体官方账号-从技术协同到产业革命,从智能密钥到已知尽头04-26 16:45
1961年,手冢治虫創辦了蟲製作株式會社,帶領團隊開始嘗試將此前的漫畫作品進行動畫化。1963年的元旦,他們的首部作品一經播出就引發轟動,這部動畫的名字叫做——《鐵臂阿童木》。
一晃數十年,阿童木已經成為了幾代人對AI、對機器人的啓蒙之作。記得我第一次看到人與機器如何共處的這一話題,就是在《阿童木》中,當時可能還沒上小學。我們採訪過一些校園機器人開發者團隊,學生説自己是被阿童木指引選擇這個方向,老師笑笑説我當年也是。
現在回想起來,阿童木的魅力就在於,他真的在討論機器人與AI如何走進現實,如何為人類社會帶來價值,並以此為基礎討論了一系列具有現實意義的話題。
長期以來,機器人都是校園開發者與校園科技領域的常駐嘉賓。但很多學生朋友都認為,校園機器人總是缺乏一種像阿童木那樣的“真實感”。總是感覺自己開發的東西,更多是服務於競賽和課題,難以在現實世界發光發熱,難以接觸到新鋭前沿的科技體系。
最近,我們注意到一場比賽,正打算紮實破解這個難題。
4月23日,2023華為軟件精英挑戰賽—“普朗克計劃”剛剛落下帷幕。這已經是華為軟件精英挑戰賽自2015開始舉辦的第九屆賽事。所謂“普朗克計劃”,是以德國物理學家馬克斯·普朗克命名,以期待尋找像普朗克一樣用技術推動世界進步的人。
而由華為雲承辦的本屆挑戰賽,賽題源自倉儲機器人的真實業務。但其特殊之處在於,本次賽題超越了以往軟件開發、機器人開發的賽題範疇,將產業中真實存在的難題與應用場景帶到了高校賽事中。
讓技術照進現實,讓高校開發者、雲端的AI與軟件能力、真實的產業應用交匯在一處。透過這場挑戰賽,我們能看到智能時代所需要的開發者賦能方式。
機器人,是科技從業者永遠不會忘記的夢境。
這個故事,從如何在倉庫中喚醒阿童木説起。
倉庫中的阿童木,成為產學之間的接駁點
《鐵壁阿童木》中,機器人們最開始做的工作就是搬運。這件事非常容易理解,由於人的負重能力有限,因此在強度大、重複性高、環境惡劣的搬運場景中,用機器人替代人類是尚佳選擇。
而在其中,物流倉儲就是一個非常典型的場景。但傳統意義上校園機器人賽事中的賽題與作品,其實很難適應真實的倉儲場景。一般來説,這類比賽主要考驗機器人進行不同方向移動,以及簡單地抓取、放置等能力。然而在真實的倉儲空間中,企業不可能只用一台機器人。當大量機器人開始協同工作時,如何調配機器人的工作方式與工作流線,就成為了極大的難題。另一方面,真實的倉儲場景環境複雜,人、貨、環境障礙等因素眾多。機器人需要進行有效識別與主動判斷,才能精準完成工作。
為了讓選手真正面對產業真實環境,讓賽事更加務實求真。2023華為軟件精英挑戰賽的賽題,完全抽象自華為雲智能機器人的真實業務,以此來探索多廠家異構機器人融合調度的技術難題。賽題需要選手通過代碼操控4個機器人完成物資遞送任務,以實現收益最大化。並且賽題中真實模擬了機器人的操作結構,通過物理引擎來模擬真實環境。也就是説,機器人在真實工作中需要面對的如慣性、摩擦、碰撞等問題,都將成為選手的考驗。
與以往機器人、軟件類賽事相比,這樣的賽題更加複雜、真實,同時對選手考驗的側重方向也發生了改變。華為雲賽題組專家張元龍認為,本次賽題最核心的地方,是引入了很多的工程問題,並且儘可能去還原真實業務場景,而避免將比賽抽象成一個純算法問題。
在這場足夠有趣的比賽中,選手可能會面對非常多意想不到的情況。比如四台機器人之間自己會碰撞,甚至反彈,比如選手必須考慮倉儲環境中的各種障礙物,這也就讓地圖技術與能力成為選手必須掌握的因素。
而到了決賽,挑戰賽的難度又一次提升,加入了動態障礙這個難關。事實上,在真實的倉儲場景中,由於人、車、貨物的來回移動,就是會出現很多需要動態識別和避讓的障礙物。更加真實的業務場景,也進一步考驗着選手控制變量、應對意外的能力。
經過一輪輪精彩的比賽,成渝賽區來自電子科技大學的“_______”隊(“下劃線隊”)一舉奪魁,獨攬20萬元獎金。不僅僅是冠軍團隊,相信所有參賽團隊都會感知到,這次比賽相比其他活動,有兩個最大的不同,一是其非常考驗工程實踐能力,二是非常真實地挑戰了選手的算法設計能力。
而這兩者,恰恰也是機器人在雲與智能的時代,完成產業落地中最關鍵的因素。在這次誠意滿滿的賽題設計背後,有專家組用大半年的時間精心完成的設計工作,更有華為雲面向雲+機器人領域的真實探索。
雲中的機器人,成為行業智能新風向
透過2023華為軟件精英挑戰賽的賽題設計與賽事歷程,我們能看到遠超過一次賽事的意義。這裏的關鍵點在於,挑戰賽展示了這樣一個趨勢:雲與智能時代,機器人正在迎來全新的發展,甚至成為行業智能化的新抓手。
傳統意義上,我們會認為機器人是一個典型的硬件產業。但就像信息科技中有句話,叫做“一切問題最終都是軟件問題”,機器人也在這個時代中愈發展現出對雲端算力、雲端服務以及軟件開發能力的強烈需求。軟件驅動的機器人革新,既是大量行業急需的智能化能力,也是雲計算產業新的業務機遇。
在未來,我們將看到成千上萬台機器人投入到工業製造、倉儲物流等場景,成為這些行業智能化的基礎設施。而在機器人達到一定規模後,如何規劃機器人之間的協同秩序,如何從軟件層面提升機器人的認知、理解、判斷能力,以及如何完成不同廠商、不同型號機器人的統一管理,就將成為全新的產業需求。
就像挑戰賽賽題所展示的那樣,機器人不是能夠移動就可以。它還需要協同、需要自主推理,需要能夠真正融入到現實中的產業場景中。
這時候,雲服務對機器人產業與場景的價值就突顯了出來。雲計算可以突破機器人單體算力與數據存儲能力的限制,通過邊雲協同的方式,將海量算力、存儲、AI算法、微服務等資源集成到機器人上,從而讓機器人們擁有聯接到一起,實現資源互通的“雲大腦”。這樣的模式,可以讓機器人能夠快節奏、高效率地持續升級,從而讓今天還無法完成的任務,明天就可以完成。這也正是挑戰賽選手們努力攻堅的方向。
另一方面,由於傳統的機器人行業本身相對缺乏軟件能力。因此其軟件開發工具與軟件工具欄比較單一、零散,而在雲端可以為機器人提供更加豐富的開發工具與軟件服務,將大數據處理能力、AI開發工具、軟件開發工具等能力帶到機器人當中,讓機器人變成可以安裝各種APP的“智能手機”,從而更加符合靈活、易用的產業化特徵。
由此可見,雲與機器人的邂逅,既是大勢所趨,也是機遇所在。為此,華為雲非常果斷地進行了“雲+機器人”方面的一系列前沿化探索。這次賽題,也正是華為雲希望將現實中遇到的挑戰通過賽事呈現出來,與開發者們共同思考和應對。
據瞭解,華為雲技術創新團隊即將發佈雲機器人平台,該平台聚焦於探索雲計算可以給當前機器人產業帶來的增量價值,包括極速開發、敏捷交付、以雲助端、數據驅動、終身學習、高效運維等。在機器人領域,華為雲已經在一系列關鍵問題上取得了長足探索。
比如説機器人的運行管理是行業面臨的重要問題之一,華為雲機器人團隊,已經在這個領域開發了一系列微服務,可以幫助用户將機器人更快、更好、更穩定接入雲端,把機器人自身狀態、環境感知等數據有效上傳,並完成應用下發。在這一領域,華為雲也推進了相關開源項目,與各界共同探索遇到的挑戰。
而在上面我們提到的機器人導航問題中,華為雲還探索了機器人與3D技術的結合。類似自動駕駛行業,機器人的開發、測試也高度依賴仿真環境,華為雲以雲助端,在低成本高精建圖和數字孿生場景建模方面進行了一系列探索,配合在雲計算使能的仿真技術部分的積累,可以以雲服務的形式,使能垂直領域場景生成、多模態感知數據生成、仿真-真實互遷移等關鍵特性在機器人領域的快速開發和使用。
在物流倉儲等業務場景中,華為雲聯合公司製造部,探索多項多機器人關鍵技術。目前在製造部工廠,通過邊雲協同可以高效解決路徑衝突問題,降低多機器人系統的總路徑長度25%並降低任務的總執行時間30%,進而提升單位時間內的運輸效率,同時還能夠支撐機器人與人在同一環境下協同工作,持續提升生產效率,助力形成業務核心競爭力。
除此之外,華為雲還聯合諾亞方舟實驗室,基於AI基礎研究,持續提升智能機器人的決策推理、語義感知等能力。
目前,華為雲在機器人領域的相關技術,已經可以為機器人遞送、巡檢等場景減少約66%的TTM和成本,並有望複製到電力、港口、煤礦等軍團業務當中。
透過倉儲機器人的賽題,我們看到的是率先看到機器人價值的華為雲,看到的是行業智能化與機器人結合的暗潮洶湧。
先抵未來的華為雲,成為少年之夢的新舞台
能夠率先看到和抵達雲、AI、機器人三者交匯點的華為雲,可以率先看到趨勢,看到技術與產業結合的必然性與挑戰。於是他們也更願意將所見所感拿出來,變成學生與開發者平時不易找到的賽題、思考和技術參照系,通過挑戰賽等舞台,為更多少年開發者架起橋樑。這一層意義的價值,或許又超越了雲與機器人本身,指向智能時代一切發展動力的來源——人才。
與開發者生態、校園生態、產學研協作深度結合,已經成為了華為雲的一大特色。秉承着一切皆服務戰略,華為雲希望讓各行各業客户可通過雲服務、軟件技術獲得巨大價值,讓AI與行業深度結合,讓基礎軟件能力能夠共享、共贏。
這個目標是無法由華為雲自己來完成的,而是需要千千萬萬的開發者去探索和嘗試,需要一批又一批的人才走向智能化浪潮。
因此,華為雲非常重視將自身的技術優勢,產業真實需求、開發者生態,三者結合在一起,從而能夠大量培養更多真實瞭解新鋭技術,也真實洞察產業需求的開發者與人才,成為廣義上的行業數字化使能器。
智能化就像其他變革一樣,核心在於人才。提前佈局,將真實產業帶到挑戰賽。背後是華為雲希望提前為同學們打開雲與智能時代的機遇,打開那扇未來之門。
本屆挑戰賽自3月1日啓動以來,吸引了來自645所高校、23078名參賽者、3887支團隊報名參賽,其中電子信息、軟件、計算機三大專業領域佔比超過半數,參賽高校遍佈中國、美國、英國、澳大利亞等十餘個國家。
能夠有效吸引到全球參賽選手的注意,其根源來自兩方面。
一方面,是華為本身長期堅持人才培養,建立產學合作的雄厚基礎。為了吸引全球優秀人才,華為提出“讓天才成羣而來”,持續吸引全球頂尖專家及優秀人才。在2022年福布斯“全球最佳僱主”排行中,華為連續三年在中國企業中排名第一。
從2008年開始,華為發起“未來種子”項目,幫助行業和公共部門的專業人才提升技能,培養領導力,激勵高校學生和舉辦各類競賽,並在全球各地多個社區提供基本數字技能培訓。2021年7月,華為對這些人才教育項目進行了整合,正式發佈“未來種子2.0”計劃。截至2022年底,“未來種子2.0”計劃已覆蓋150多個國家,受益人數超過243萬。
軟件精英挑戰賽,正是這一計劃的關鍵組成部分。自舉辦以來,這一賽事已經吸引了來自全球1000多所高校、近20萬名大學生參與,其中超2000名軟件精英通過大賽加入華為。
另一方面,是華為雲堅持了重視生態建設、重視開發者賦能的戰略。通過技術、服務、生態等方面的持續投入,華為雲開發者生態得到了極速增長。2022年,華為雲全球開發者數量從260萬增長至超過400萬,合作伙伴數量超過41000家。
作為大賽的承辦方,華為雲同步“加碼”800多門高質量免費課程、30多個體系化免費學習路徑、90多個真實雲場景的免費沙箱實驗等豐富的資源。對參賽選手來説,在衝刺決賽奪獎的同時,還能一路參與學習提升自我,可以説是一場收穫滿滿的挑戰“普朗克計劃”實戰之旅。
這屆挑戰賽中的賽題設置與背後的產業思考,可以説是一個典型的代表。展示了先抵未來的華為,正在努力搭建一個又一個舞台,讓更多開發者與同學來這裏展現自己的才華。甚至華為雲的技術、服務與生態,本身就在變成一個舞台,變成開發者在雲與智能時代持續閃耀的舞台。
在今天,這些少年喚醒了倉庫裏的阿童木。明天,或許還是這些少年,會去喚醒一個智能時代。