人工智能三大学派(物流)

麦兜兜
麦兜兜 2024-06-23 22:51:01

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

编者按:在2021年亚洲最著名的物流大展-上海CeMAE展会期间,老王与展会方合作,将联合举办一次智慧物流大讲堂暨2021中国智慧物流发展研讨会,10月27日下午我将与朋友们系统分享近期我对智慧物流的的研究成果,分析预测智慧物流发展演变趋势。第二天将邀请智慧物流领域著名企业的专家与大家分享企业智慧物流实践案例。欢迎朋友们届时前来捧场,我在会场恭候大家光临。(王继祥)

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

以下为正文

王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

9月15日晚王继祥在“AI+物流灯塔直播间”做了主题为“AI与智慧物流”的主题演讲。本文根据演讲内容整理。

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

关于AI与智慧物流,王继祥认为是一个非常大的题目,在直播中王继祥重点就AI与智慧物流的底层逻辑和AI推动智慧物流发展演变路径两个方面展开分析。

一、AI的起源:人是一个血肉机器人吗?

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。其目的是让机器模拟人类思考过程,可以像像人一样思考,具备人类的一些智能。王继祥认为:人工智能概念起源于1950年大科学家图灵发表的里程碑式的论文——《计算机器与智能》,在其中他第一次提出“机器思维”和“图灵测试”(TurningTest)的概念。在这篇论文中,图灵还提出一个震惊世界的问题:机器能思考吗?正是这篇文章开启了学界对“人工智能”的研究,也为图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。

根据历史资料介绍,图灵之所以能够提出:“机器能思考吗?”这样的振聋发聩问题,来源于他小时候看到的一本书,书中的故事把人比喻为一个机器,这给了他极大震撼,假设人是会思考的机器,那么机器能否像人一样的思考呢?这激发着他未来对模拟人类智能机器的研发与探索,创始了人工智能科学。

人是一个自动和自主的机器人吗?这一思考维度激发过很多顶级大科学家的思考,世界科学历史上鼎鼎大名的科学家特斯拉认为,人就是一个血肉机器人。在特斯拉回忆录中他说:“我以自己非常满意的方式证明了生命的无意识自动性”,他认为这是他发现的最重要真理,认为人就是通过感知信息实现自主活动的无意识自动结构。基于这个发现,激发了特斯拉发明了可执行多种操作的自动化机器结构,是机器人的科学先驱。王继祥介绍,他也很早认识到人就是机器人,甚至人的所谓独立思考都是一个假象。因为人的思考都是基于所获得的信息,人是根据获得的信息进行思考分析,再做出决策,然后自我执行这个决策。信息决定着人的行为与一生,人不能脱离信息思考和决策,也就无法独立思考,这和机器人没有区别。

底层逻辑之一:把人作为机器来研究,再把机器作为人来映射,人工智能所做的事情都离不开:状态感知,实时分析,科学决策,精准执行。人是如此,机器也是如此,人机互相映射。研究人的智能之源及行为逻辑,对推动人工智能与智慧物流发展非常重要。

二、AI的进化:机器如何学会人类思考?

随后,王继祥还介绍了人工智能研究的三大流派:

人工智能第一个流派逻辑主义(1956-1976),也常被称为符号主义,核心是符号推理与机器推理,用符号表达的方式来研究智能;这就是根据人最初对自己智能如何产生的认识研究人工智能的,也是想让机器学会人是如何思考与推理的,让机器模仿人的智能。

但是,由于这只是从表面上模仿人的推理与思考,在实践中虽然取得了很大成绩,催生了最初人工智能研究的一个高潮,但由于无法了解人这个机器本身的智能系统构造,不了解人这个机器人在思考时大脑到底是如何运行,因此沿着这个路径人工智能研究进展缓慢。

人工智能的第二个流派是连接主义。其产生背景是现代电生理实验和各种神经成像技术大发展。这些实验技术可以让我们看到大脑的神经网络及其具体链接,可以看到我们人类在思考和决策过程中这个神经网络生物电传输与通讯过程,我们可以得到从感知到决策心理现象的生物解释,可以得出人类智慧的思维也是在网络的连接产生的。

虽然从生物角度看神经网络是复杂的,但我们可以用物理学模型,模拟神经元之间互相连接的神经网络,仿造人的神经系统,用它来仿造智能;基于这个认识,推动了人工智能连接主义学派兴起,掀起了第二轮人工智能热潮。虽然早期连接主义流派因为缺乏互联网技术与大数据技术的基础支撑发展较慢,但随着现在互联网、云计算、大数据高速发展,我们越来越有条件模拟人的大脑这个超级复杂的神经网络系统,随着机器学习的技术发展,所模拟出来的人工智能进展神速,直接带动了目前人工智能的高速发展。

人工智能第三个流派是行为主义,推崇控制、自适应与进化计算,是模仿人的行为,探寻人类智能如何复制到机器系统。

人工智能的三大流派本质都是模仿人的智能,都符合上述所讲的人工智能研究与发展的基本路径和底层逻辑。

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

在演讲中,王继祥副会长重点介绍了连接主义,因为现代物流的信息和运作网络与人类神经网络在运行形态和机制上有高度相似性。从生物学角度看,人类的智慧源自于神经网络。现代电生理实验和各种神经成像技术让人们关注到了神经细胞之间的具体链接,以及这些连接实现的载体-突触的性质,研究细胞之间通讯的关键,神经递质,由此人们得到从感知,到决策心理现象的生物解释。可以说人类智慧的思维也是网络的连接产生的。从生物角度看神经网络是复杂的,从感知,分析到决策,研究思维需要一个一个搞清楚网络的连接,搞清哪个细胞是输入,哪个是输出。有人认为如果能绘制一个神经元之间互相连接的精密地图,人们就搞清楚了大脑是怎么回事。而智慧物流产生的基础是借助于物联网系统连接形成的信息网络,通过系统的状态感知(感知)、实时分析(记录与分析)、科学决策(决策),精准执行(行为),进一步达到学习提升(机器学习),让现代物流网络体系出现智慧。

底层逻辑之二:人这个血肉机器人的“思考机器”是相互连接的神经网络,人的智慧在复杂神经连接的网络中产生。类比人类神经网络,建立机器系统的物理网络,模拟人类智能逻辑:信息感知,实时分析,大脑决策,精准执行。这也是人工智能思考模型的底层逻辑。

三、信息的连接一直在推动现代物流的变革

王继祥认为引导和操控物流运作的物流信息连接系统就是物流之魂,是现代物流发展的驱动力,引领着物流的不断变革。他进一步介绍了信息连接推动现代物流进化的具体过程。

物流理念第一次变革:信息连通催生现代物流:过去本没有物流,只有运输、仓储等割裂的物流功能性作业。随着信息技术发展,当信息连接可以让仓储、运输等各环节的信息互联互通,物流的各功能性作业可以系统运筹时,催生了现代物流理念。

物流理念第二次变革:信息一体化连接催生物流2.0变革:20世纪80年代以来,随着信息技术的发展,使得原料、在制品、制成品从供应到消费地的运动和储存的相关活动信息可以全面连通共享、一体化运作时,就带来了一体化物流(logistics)的时代变革,进入现代物流2.0时代。中国从国外引入现代物流理念时,国际上物流理念已经进入了物流2.0时代。

物流理念第三次变革:信息全面融合催生供应链物流:21世纪来临,随着信息技术的发展,可以实现物流、商流、信息流、资金四流合一、连通融合,企业上下游供需体系形成功能性网链结构,产生以核心企业为主体的高效协同组织形态,现代物流发展就进入了供应链管理阶段,物流成为供应链的一部分。现代物流开始进入物流3.0时代。

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

物流理念第四次变革:智慧物流(物流4.0时代),智慧物流指的是基于物联网技术应用,实现互联网向物理世界延伸,互联网与物流实体网络融合创新,实现物流系统的状态感知、实时分析、精准执行,进一步达到自主决策和学习提升,拥有一定智慧能力的现代物流体系。智慧物流的产生基于物联网和数字化的技术发展,核心是基于信息连接的深化,进入到数字时代。

底层逻辑之三:信息连接的深化,数字化网络化技术发展,是推动物流发展的核心动力,也是AI人工智能演化与发展的路径,是智慧物流演变动力。

四、人工智能与智慧物流的进化路径

对于现代物流从信息化到智慧化的进化路径,王继祥认为需要经过6个环节,具体如下:

信息化:是指将现实物理存在的事物认为符号化、数据化,便于传播与沟通。其中最主要的是通过数据化手段实现,往往靠人来完成,如人工录入数据,人工传递信息等等。信息化的核心是信息的传播与沟通,也是符合人工智能的连接主义思想,但是由于信息的连接此时还不能自动化,不能实时自动连接。

数字化:数字化与信息化的重要区别:数据源头非人工负责,而是自动化采集;最主要的数据采集手段就是利用物联网感知技术,实现感知(采集)-呈现-分析同时完成。这就是数字化的本质,也因此产生了大数据。到了数字化阶段才能够实现信息实时采集和自动连接,所以到了这个阶段才产生了人工智能连接主义的飞速发展,也催生了智慧物流。

大数据:数字化带来海量数据,对海量数据存储、运算与处理的技术就是大数据。大数据的计算、分析和运用都不是智能化,还是数字化,因为最后的依赖数据分析结果做出决策的还是人,至少大部分场景下还是人,而不是机器。大数据是数字化的自然延伸,是为机器大脑提供思考的“能源”。

智能化:数字化与智能化的区别在于最终决策谁来做?能够实现状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环,机器做决策并执行,才实现了智能化,也才催生了人工智能的技术变革,推动了智慧物流发展。

数智化:是指通过数字智能与智能数字化的相互融合发展。数字智能化是在数字化基础上,借助人工智能技术,实现从数字到智能的进化;智能数字化是把人的智能与经验数字化,在融入数字智能化的机器智能之中,实现人类智能与人工智能在机器系统的融合发展,达到数智融合,最后实现智慧化。

智慧化:数智化高级阶段,系统不依赖人的干预,即可自身进行学习提升,即具备了智慧化特征。

底层逻辑之四:人类智能与机器智能互相映射,机器智能在模仿人类智能中进化,最后再把人类智能数字化融入机器智能,可以促进智慧物流发展。

五、智慧物流发展与智慧物流三大系统

结合信息物理系统理论和人工智能AI发展,王继祥认为智慧物流系统的演进方向具有如下阶段特征:

1、数字化物流阶段:一切流程数字化,一切数据业务化。

2、程控化物流阶段:硬件资源虚拟化,管理过程可编程,实现软件定义物流。目前正向此阶段演进。

3、智慧化物流阶段:人工智能+物流,货物觉醒,系统智能,超越人类。

王继祥认为智慧物流应当具有三个核心系统:

一是智慧物流的思维系统:相当于智慧物流的大脑,目前正处于数字化向程控化发展阶段。

二是智慧物流的信息传输系统:相当于智慧物流神经系统。目前正处于互联网+向AIOT进化阶段。

三是智慧物流的执行系统:相当于智慧物流的手脚等作业系统。目前正由自动化向柔性自动化发展阶段。

底层逻辑之五:智慧物流三大系统也是基于机器智能模仿人类智能的大脑、神经网络和手足三大系统而提出的理论。

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

「物流」​王继祥:人工智能(AI)与智慧物流

六、AI助力智慧物流:机器智能MI会超过人类吗?

王继祥认为人工智能(AI)助力智慧物流,将推动机器智能(MI)的发展和变革,虽然人工智能开始时模仿的人类智能,我们称之为人工智能,但随着机器系统人工智能发展,我们必须考虑机器系统本身的优势,大力发展机器智能。

机器智能(MI)是指基于机器系统的感知、计算、学习、分析等独特的能力,通过无处不在的状态感知,全面联通的信息交互,大数据与云计算的处理分析,让机器系统可以自主进行学习,自主进行分析,自主进行决策,并能够不断迭代升级能力。

王继祥认为在很多方面,目前机器智能已经远远超越人类的智能。如,机器系统能够实现全网络分布式感知,不论距离远近,都可以实现联网感知,感知终端触觉可以成千上万,甚至百万、千万,无处不在,而人的眼耳鼻舌身的感知范围与能力有限,人类在脑后装一个第三只眼都不可能,机器系统可以处处装摄像头,因此机器系统感知能力远超人类;

此外,机器智能是网络化群体智能,而人类智能更偏于个体;机器系统是分布式的数字化智能,人类更偏于集中化的图形模拟;机器智能进化是超速迭代,人类智能进化是缓慢传承。所有这些特点都是机器智能的优势所在。

机器智能的这些优越性能如今在现代物流领域的大规模配送调度、群体控制和黑灯作业等方面有所应用。

以群体控制为例:机器智能的分布式与网络化特点,把众多机器人调度与路径规划架构在智能物联网上,形成一个智能机器人群体网络控制系统,由于网络智能进行线路规划可以规避很多线下自然场景中机器人移动路径交叉会面,减少了机器人大量的感知与控制决策的计算,同时也可以与机器人自然视觉导航、地面二维码感知导航、以及激光、红外、蓝牙等技术导航相结合,让机器人实现立体的智能调度与导航。

底层逻辑之六:机器系统有机器系统的优势,模仿人类智能的机器系统充分发挥机器系统优势,叠加人类智能辅助,让机器智能早已超越了人类,并一直推动着机器智能的发展。

机器智能伦理底线:机器智能可以实现自动化,具有主动性和自主性,但绝不能具有自我性,即机器智能不能产生自我意识,产生善恶分辨与情感联系,如果机器智能具有自我性,将是人类的悲哀,不研究和推进机器智能的自我性,应该是人工智能发展的伦理底线。

AI+物流新思维:软件定义物流系统

最后,王继祥对AI+物流新思维——软件定义物流系统进行了介绍。他给软件定义物流下的定义是指把物流作业设施、设备等、货物等物流硬件资源虚拟化,按照单元化和标准化的思想归类成基础的物流功能模块与基础货物单元,在此基础上通过应用程序软件对虚拟的硬件单元模块进行更开放、灵活、智能的管理与调度,实现对物流系统的智慧管理与控制。他认为软件定义物流的本质是物流硬件资源虚拟化,全链路管理控制可编程。软件定义物流可以分为:硬件层、软件层、控制层。

在智慧物流的执行操作层面,柔性化技术是重点发展领域。他认为,柔性的自动化和智慧物流是天然的互相绑定的关系:柔性自动化需要感知技术、人工智能的技术、模块化智能硬件技术、5G信息通讯技术等。在未来大规模智能硬件的技术会向群体智能的方向发展,当每一个智能体有了足够的智能导航和决策的功能之后,通过软件定义理念,实现软件对硬件资源的合理调度与运筹,便于快速布置、快速调整、柔性扩展等。

底层逻辑之六:人类的进化核心是大脑智慧软件与知识的进化,智慧物流的机器智能进化未来也一定是机器大脑的软件与数据的进化。随着机器智能的发展,未来的世界将运行在软件之上,软件不仅能定义物流,还可以定义一切!!

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文章来源公众号:王继祥(ID: qq1900915002)

作者:王继祥