電子發燒友網報道(文/黃山明)科幻是人類基于現代科技水平,對于未來世界的想象,而這些富有想象力的科幻影視,也在不斷的影響著現實世界。比如于1985年上映的經典科幻電影《回到未來》,其中的可穿戴眼鏡設備、微型無人偵察機、體感游戲機、遠程視頻聊天、飛行汽車等產品,到如今已經成為了現實。
而在近期春節檔大火的《流浪地球2》中,也出現了諸多黑科技產品,而這些產品中,有大部分正在現實生活中悄然發展。
作業機器人
在電影當中,各種各樣的機器人存在于不同場景當中,來確保整個龐大工業系統的穩定高速運轉。比如在空間站中,帶有機械臂的巡檢機器人在進行自動操作監測指標;地球聯合政府會議廳中,也有機器人在一旁駐守;倉庫中,更是有許多移動機器人在不停的搬運物料。
作為科幻電影中的常客,機器人的出現并不令人意外,并且在未來高度智能化的社會中,機器人的參與不僅能夠將工人從簡單的、重復的、單調乏味的體力勞動中解放出來,而且還能完成人類無法完成的精密作業(如精密裝配)。
令人驚喜的是,這些機器人已在現實社會中得到了廣泛的應用,比如智能工廠中的AGV機器人,可以自動沿預定路線行駛而不用手動駕駛,自動將貨物或物料從起點運輸至目的地。
而電影中呈現的則是AMR機器人,相比AGV機器人。AMR使用來自攝像頭、內置傳感器、激光掃描儀的數據以及復雜的軟件,使其能夠探測周圍環境,并選擇最有效的路徑到達目標。同時只需要簡單的軟件調整就能改變其作業任務,更重要的是,與AGV相比,AMR方案反而更便宜,因為不需要電線、磁條或對構建基礎設施進行其他昂貴的修改,安裝與運行都比AGV要快,也不會對生產造成其他額外干擾。
這種便宜且快速的方案,已經在現實中呈現,電影中的機器人主要由優艾智合所提供,國內也有如極智嘉、Syrius炬星這樣的廠商提供AMR解決方案,AMR機器人正在逐步滲透中。
機械外骨骼
盡管機器人已經能夠幫助人類處理諸多復雜的工作,但不少精細的工作還是需要人本身前去處理。但由于許多復雜環境的限制,需要一套強大的工具來幫助人們完成工作。電影中給出的解決方案是設計一套外機械骨骼,穿戴之后,便能夠輔助人們實現更高難度的作業。
而在現實生活中,機器人研發方向從人機協作開始邁向人機融合,逐漸成為人體的一部分,是一種發展趨勢。機械外骨骼通過硬件傳感器收集人體生物電信號,接收信息后,機器的計算能力再與人體的思維能力進行信息處理,最后通過機器算法與人本身的決策能力相互協調,形成更高效的人機一體化智能科學系統。
就在1月18日,工業和信息化部等十七部分印發了關于“機器人+”應用行動實施方案的通知,其中便明確提到了對發展外骨骼機器人的支持。當然,與電影中主要應用在工程或者戰爭中的外骨骼機器人不同的是,現實生活該產品中主要應用于養老、醫療等方面。
有數據顯示,2025年中國外骨骼機器人行業市場規模將達到105億元,年復合增長率達到98.5%。其中C端將成為主要增長點,而中老年人群將是最主要的受眾人群。
為電影中提供機械外骨骼產品的為傲鯊智能,目前現實中該產品已在多個場景中落地,并且正在小批量生產,后續也將推出民用產品。據其官網介紹,其產品包括上肢、腰部、下肢等多款外骨骼機器人。其中,BES-HV腰部外骨骼機器人產品最大助力可達30kg,綜合減負60%以上,最大助行速度達7.5km/h,支持搬運助力、平衡助力、行走助力3種助力模式。
德國科技公司German Bionics也在今年1月5日的CES2023展會上展出了兩套外骨骼設備,分別為新式外骨骼裝備Apogee,與可以同外骨骼裝備配套使用的具有監測使用者狀態的智能安全背心Smart SafetyVest,主要作用為減輕工人或進行體力勞動者的負擔。
國內也有數家從事機械外骨骼研究的公司,如大艾機器人、傅里葉智能、璟和技創、邁步機器人等,雖然目前的機械外骨骼還達不到電影中的效果,但已經相差不遠,相信在不久的將來,這款產品便會出現在我們的日常生活中。
意識存儲器
在電影當中,還有一個經典場景,那便是數字生命計劃,僅僅依靠一張銀行卡大小的存儲器,便能夠保存一個人的意識,即便將所有人的意識上載,再配合人工智能進行維護,哪怕需要長時間進行星際遠航,所需要消耗資源都將大大減少。
而在現實,這種技術理論上已經可以實現。不過與其叫意識上傳,更準確的叫法是記憶復制,這不是一種“剪切”,而是一種“復制”行為。想要實現這一步,需要分為兩部分,一個是穩定的云存儲,一個是意識的提取。
如今意識的存儲已經較為成熟,因為該技術與自動駕駛、AI訓練、智能語音等等存儲模式類似,都是類腦深度學習的數據處理儲存。不過想要完整的做到存儲一個人的意識,需要巨大的存儲空間。
有科學家曾研究過小白鼠的大腦,僅僅13個神經單元便解析出了1TB的數據,而人類的大腦有超過1000億個神經元。記憶內容比小白鼠更豐富,存儲容量至少有76億TB。而如今最大的固態硬盤容量僅在100TB以內,還遠遠達不到儲存一個人的所有記憶。
當然,未來隨著技術的發展,或許一個小小的卡片,便能夠做到存儲下人類的所有記憶。但問題來了,即便能夠儲存人的記憶,如何將人的記憶重新下載并讓其運行還是一個難題。并且這也會遇到一個忒修斯之船的悖論,那個擁有一模一樣記憶的人,還是自己嗎?
寫在最后
影片當中,還存在不少各式各樣的黑科技,比如新型超級計算機,負責實現全球復雜計算與資源的融合與調度,用于滿足數萬座行星發動機協同運作。而這臺存在未來的計算機,主要由中科曙光提供,其原型為曙光還未發布的“缸式”浸沒液冷計算機,它能讓PUE降至1.05,并且相比傳統風冷散熱,該方案最高可讓數據中心能耗降低30%。
如數字生命“圖丫丫”,如今已經有非常多的虛擬主播,未來數字生命的誕生也有可能。還有如地空實時通訊,能夠在地球上實時監測太空作業進度。不過在實際環境中,太空中信號容易受到宇宙背景輻射與太陽輻射的干擾,想要保持穩定的通訊已經非常不易,并且地球始終在自轉,想要保證完全無障礙的實時通訊還需要技術上的突破。
整體來看,影片中的技術基本都是在現有的技術對未來的暢想。1966年拍攝的《星際旅行》中,曾出現了一個便攜式通訊設備,而這一設備啟發了美國發明家馬丁·庫帕為摩托羅拉開發出世界上第一款移動電話,也奠定了當前手機的形態。科幻電影中的這些黑科技,都是人類對于未來社會的暢想,或許科技的進步,僅僅源自于一次想象力的萌發。
而在近期春節檔大火的《流浪地球2》中,也出現了諸多黑科技產品,而這些產品中,有大部分正在現實生活中悄然發展。
作業機器人
在電影當中,各種各樣的機器人存在于不同場景當中,來確保整個龐大工業系統的穩定高速運轉。比如在空間站中,帶有機械臂的巡檢機器人在進行自動操作監測指標;地球聯合政府會議廳中,也有機器人在一旁駐守;倉庫中,更是有許多移動機器人在不停的搬運物料。
作為科幻電影中的常客,機器人的出現并不令人意外,并且在未來高度智能化的社會中,機器人的參與不僅能夠將工人從簡單的、重復的、單調乏味的體力勞動中解放出來,而且還能完成人類無法完成的精密作業(如精密裝配)。
令人驚喜的是,這些機器人已在現實社會中得到了廣泛的應用,比如智能工廠中的AGV機器人,可以自動沿預定路線行駛而不用手動駕駛,自動將貨物或物料從起點運輸至目的地。
而電影中呈現的則是AMR機器人,相比AGV機器人。AMR使用來自攝像頭、內置傳感器、激光掃描儀的數據以及復雜的軟件,使其能夠探測周圍環境,并選擇最有效的路徑到達目標。同時只需要簡單的軟件調整就能改變其作業任務,更重要的是,與AGV相比,AMR方案反而更便宜,因為不需要電線、磁條或對構建基礎設施進行其他昂貴的修改,安裝與運行都比AGV要快,也不會對生產造成其他額外干擾。
這種便宜且快速的方案,已經在現實中呈現,電影中的機器人主要由優艾智合所提供,國內也有如極智嘉、Syrius炬星這樣的廠商提供AMR解決方案,AMR機器人正在逐步滲透中。
機械外骨骼
盡管機器人已經能夠幫助人類處理諸多復雜的工作,但不少精細的工作還是需要人本身前去處理。但由于許多復雜環境的限制,需要一套強大的工具來幫助人們完成工作。電影中給出的解決方案是設計一套外機械骨骼,穿戴之后,便能夠輔助人們實現更高難度的作業。
而在現實生活中,機器人研發方向從人機協作開始邁向人機融合,逐漸成為人體的一部分,是一種發展趨勢。機械外骨骼通過硬件傳感器收集人體生物電信號,接收信息后,機器的計算能力再與人體的思維能力進行信息處理,最后通過機器算法與人本身的決策能力相互協調,形成更高效的人機一體化智能科學系統。
就在1月18日,工業和信息化部等十七部分印發了關于“機器人+”應用行動實施方案的通知,其中便明確提到了對發展外骨骼機器人的支持。當然,與電影中主要應用在工程或者戰爭中的外骨骼機器人不同的是,現實生活該產品中主要應用于養老、醫療等方面。
有數據顯示,2025年中國外骨骼機器人行業市場規模將達到105億元,年復合增長率達到98.5%。其中C端將成為主要增長點,而中老年人群將是最主要的受眾人群。
為電影中提供機械外骨骼產品的為傲鯊智能,目前現實中該產品已在多個場景中落地,并且正在小批量生產,后續也將推出民用產品。據其官網介紹,其產品包括上肢、腰部、下肢等多款外骨骼機器人。其中,BES-HV腰部外骨骼機器人產品最大助力可達30kg,綜合減負60%以上,最大助行速度達7.5km/h,支持搬運助力、平衡助力、行走助力3種助力模式。
德國科技公司German Bionics也在今年1月5日的CES2023展會上展出了兩套外骨骼設備,分別為新式外骨骼裝備Apogee,與可以同外骨骼裝備配套使用的具有監測使用者狀態的智能安全背心Smart SafetyVest,主要作用為減輕工人或進行體力勞動者的負擔。
國內也有數家從事機械外骨骼研究的公司,如大艾機器人、傅里葉智能、璟和技創、邁步機器人等,雖然目前的機械外骨骼還達不到電影中的效果,但已經相差不遠,相信在不久的將來,這款產品便會出現在我們的日常生活中。
意識存儲器
在電影當中,還有一個經典場景,那便是數字生命計劃,僅僅依靠一張銀行卡大小的存儲器,便能夠保存一個人的意識,即便將所有人的意識上載,再配合人工智能進行維護,哪怕需要長時間進行星際遠航,所需要消耗資源都將大大減少。
而在現實,這種技術理論上已經可以實現。不過與其叫意識上傳,更準確的叫法是記憶復制,這不是一種“剪切”,而是一種“復制”行為。想要實現這一步,需要分為兩部分,一個是穩定的云存儲,一個是意識的提取。
如今意識的存儲已經較為成熟,因為該技術與自動駕駛、AI訓練、智能語音等等存儲模式類似,都是類腦深度學習的數據處理儲存。不過想要完整的做到存儲一個人的意識,需要巨大的存儲空間。
有科學家曾研究過小白鼠的大腦,僅僅13個神經單元便解析出了1TB的數據,而人類的大腦有超過1000億個神經元。記憶內容比小白鼠更豐富,存儲容量至少有76億TB。而如今最大的固態硬盤容量僅在100TB以內,還遠遠達不到儲存一個人的所有記憶。
當然,未來隨著技術的發展,或許一個小小的卡片,便能夠做到存儲下人類的所有記憶。但問題來了,即便能夠儲存人的記憶,如何將人的記憶重新下載并讓其運行還是一個難題。并且這也會遇到一個忒修斯之船的悖論,那個擁有一模一樣記憶的人,還是自己嗎?
寫在最后
影片當中,還存在不少各式各樣的黑科技,比如新型超級計算機,負責實現全球復雜計算與資源的融合與調度,用于滿足數萬座行星發動機協同運作。而這臺存在未來的計算機,主要由中科曙光提供,其原型為曙光還未發布的“缸式”浸沒液冷計算機,它能讓PUE降至1.05,并且相比傳統風冷散熱,該方案最高可讓數據中心能耗降低30%。
如數字生命“圖丫丫”,如今已經有非常多的虛擬主播,未來數字生命的誕生也有可能。還有如地空實時通訊,能夠在地球上實時監測太空作業進度。不過在實際環境中,太空中信號容易受到宇宙背景輻射與太陽輻射的干擾,想要保持穩定的通訊已經非常不易,并且地球始終在自轉,想要保證完全無障礙的實時通訊還需要技術上的突破。
整體來看,影片中的技術基本都是在現有的技術對未來的暢想。1966年拍攝的《星際旅行》中,曾出現了一個便攜式通訊設備,而這一設備啟發了美國發明家馬丁·庫帕為摩托羅拉開發出世界上第一款移動電話,也奠定了當前手機的形態。科幻電影中的這些黑科技,都是人類對于未來社會的暢想,或許科技的進步,僅僅源自于一次想象力的萌發。
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