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  • 少年与阿童木:一场软件竞技赛背后的智能未来

    1961年,手冢治虫创办了虫制作株式会社,带领团队开始尝试将此前的漫画作品进行动画化。1963年的元旦,他们的首部作品一经播出就引发轰动,这部动画的名字叫做——《铁臂阿童木》。

    一晃数十年,阿童木已经成为了几代人对AI、对机器人的启蒙之作。记得我第一次看到人与机器如何共处的这一话题,就是在《阿童木》中,当时可能还没上小学。我们采访过一些校园机器人开发者团队,学生说自己是被阿童木指引选择这个方向,老师笑笑说我当年也是。

    现在回想起来,阿童木的魅力就在于,他真的在讨论机器人与AI如何走进现实,如何为人类社会带来价值,并以此为基础讨论了一系列具有现实意义的话题。

    长期以来,机器人都是校园开发者与校园科技领域的常驻嘉宾。但很多学生朋友都认为,校园机器人总是缺乏一种像阿童木那样的“真实感”。总是感觉自己开发的东西,更多是服务于竞赛和课题,难以在现实世界发光发热,难以接触到新锐前沿的科技体系。

    最近,我们注意到一场比赛,正打算扎实破解这个难题。

    少年与阿童木:一场软件竞技赛背后的智能未来

    4月23日,2023华为软件精英挑战赛—“普朗克计划”刚刚落下帷幕。这已经是华为软件精英挑战赛自2015开始举办的第九届赛事。所谓“普朗克计划”,是以德国物理学家马克斯·普朗克命名,以期待寻找像普朗克一样用技术推动世界进步的人。

    而由华为云承办的本届挑战赛,赛题源自仓储机器人的真实业务。但其特殊之处在于,本次赛题超越了以往软件开发、机器人开发的赛题范畴,将产业中真实存在的难题与应用场景带到了高校赛事中。

    让技术照进现实,让高校开发者、云端的AI与软件能力、真实的产业应用交汇在一处。透过这场挑战赛,我们能看到智能时代所需要的开发者赋能方式。

    机器人,是科技从业者永远不会忘记的梦境。

    这个故事,从如何在仓库中唤醒阿童木说起。

    仓库中的阿童木,成为产学之间的接驳点

    《铁壁阿童木》中,机器人们最开始做的工作就是搬运。这件事非常容易理解,由于人的负重能力有限,因此在强度大、重复性高、环境恶劣的搬运场景中,用机器人替代人类是尚佳选择。

    而在其中,物流仓储就是一个非常典型的场景。但传统意义上校园机器人赛事中的赛题与作品,其实很难适应真实的仓储场景。一般来说,这类比赛主要考验机器人进行不同方向移动,以及简单地抓取、放置等能力。然而在真实的仓储空间中,企业不可能只用一台机器人。当大量机器人开始协同工作时,如何调配机器人的工作方式与工作流线,就成为了极大的难题。另一方面,真实的仓储场景环境复杂,人、货、环境障碍等因素众多。机器人需要进行有效识别与主动判断,才能精准完成工作。

    为了让选手真正面对产业真实环境,让赛事更加务实求真。2023华为软件精英挑战赛的赛题,完全抽象自华为云智能机器人的真实业务,以此来探索多厂家异构机器人融合调度的技术难题。赛题需要选手通过代码操控4个机器人完成物资递送任务,以实现收益最大化。并且赛题中真实模拟了机器人的操作结构,通过物理引擎来模拟真实环境。也就是说,机器人在真实工作中需要面对的如惯性、摩擦、碰撞等问题,都将成为选手的考验。

    与以往机器人、软件类赛事相比,这样的赛题更加复杂、真实,同时对选手考验的侧重方向也发生了改变。华为云赛题组专家张元龙认为,本次赛题最核心的地方,是引入了很多的工程问题,并且尽可能去还原真实业务场景,而避免将比赛抽象成一个纯算法问题。

    在这场足够有趣的比赛中,选手可能会面对非常多意想不到的情况。比如四台机器人之间自己会碰撞,甚至反弹,比如选手必须考虑仓储环境中的各种障碍物,这也就让地图技术与能力成为选手必须掌握的因素。

    而到了决赛,挑战赛的难度又一次提升,加入了动态障碍这个难关。事实上,在真实的仓储场景中,由于人、车、货物的来回移动,就是会出现很多需要动态识别和避让的障碍物。更加真实的业务场景,也进一步考验着选手控制变量、应对意外的能力。

    少年与阿童木:一场软件竞技赛背后的智能未来

    经过一轮轮精彩的比赛,成渝赛区来自电子科技大学的“_______”队(“下划线队”)一举夺魁,独揽20万元奖金。不仅仅是冠军团队,相信所有参赛团队都会感知到,这次比赛相比其他活动,有两个最大的不同,一是其非常考验工程实践能力,二是非常真实地挑战了选手的算法设计能力。

    而这两者,恰恰也是机器人在云与智能的时代,完成产业落地中最关键的因素。在这次诚意满满的赛题设计背后,有专家组用大半年的时间精心完成的设计工作,更有华为云面向云+机器人领域的真实探索。

    云中的机器人,成为行业智能新风向

    透过2023华为软件精英挑战赛的赛题设计与赛事历程,我们能看到远超过一次赛事的意义。这里的关键点在于,挑战赛展示了这样一个趋势:云与智能时代,机器人正在迎来全新的发展,甚至成为行业智能化的新抓手。

    传统意义上,我们会认为机器人是一个典型的硬件产业。但就像信息科技中有句话,叫做“一切问题最终都是软件问题”,机器人也在这个时代中愈发展现出对云端算力、云端服务以及软件开发能力的强烈需求。软件驱动的机器人革新,既是大量行业急需的智能化能力,也是云计算产业新的业务机遇。

    在未来,我们将看到成千上万台机器人投入到工业制造、仓储物流等场景,成为这些行业智能化的基础设施。而在机器人达到一定规模后,如何规划机器人之间的协同秩序,如何从软件层面提升机器人的认知、理解、判断能力,以及如何完成不同厂商、不同型号机器人的统一管理,就将成为全新的产业需求。

    就像挑战赛赛题所展示的那样,机器人不是能够移动就可以。它还需要协同、需要自主推理,需要能够真正融入到现实中的产业场景中。

    这时候,云服务对机器人产业与场景的价值就突显了出来。云计算可以突破机器人单体算力与数据存储能力的限制,通过边云协同的方式,将海量算力、存储、AI算法、微服务等资源集成到机器人上,从而让机器人们拥有联接到一起,实现资源互通的“云大脑”。这样的模式,可以让机器人能够快节奏、高效率地持续升级,从而让今天还无法完成的任务,明天就可以完成。这也正是挑战赛选手们努力攻坚的方向。

    另一方面,由于传统的机器人行业本身相对缺乏软件能力。因此其软件开发工具与软件工具栏比较单一、零散,而在云端可以为机器人提供更加丰富的开发工具与软件服务,将大数据处理能力、AI开发工具、软件开发工具等能力带到机器人当中,让机器人变成可以安装各种APP的“智能手机”,从而更加符合灵活、易用的产业化特征。

    少年与阿童木:一场软件竞技赛背后的智能未来

    由此可见,云与机器人的邂逅,既是大势所趋,也是机遇所在。为此,华为云非常果断地进行了“云+机器人”方面的一系列前沿化探索。这次赛题,也正是华为云希望将现实中遇到的挑战通过赛事呈现出来,与开发者们共同思考和应对。

    据了解,华为云技术创新团队即将发布云机器人平台,该平台聚焦于探索云计算可以给当前机器人产业带来的增量价值,包括极速开发、敏捷交付、以云助端、数据驱动、终身学习、高效运维等。在机器人领域,华为云已经在一系列关键问题上取得了长足探索。

    比如说机器人的运行管理是行业面临的重要问题之一,华为云机器人团队,已经在这个领域开发了一系列微服务,可以帮助用户将机器人更快、更好、更稳定接入云端,把机器人自身状态、环境感知等数据有效上传,并完成应用下发。在这一领域,华为云也推进了相关开源项目,与各界共同探索遇到的挑战。

    而在上面我们提到的机器人导航问题中,华为云还探索了机器人与3D技术的结合。类似自动驾驶行业,机器人的开发、测试也高度依赖仿真环境,华为云以云助端,在低成本高精建图和数字孪生场景建模方面进行了一系列探索,配合在云计算使能的仿真技术部分的积累,可以以云服务的形式,使能垂直领域场景生成、多模态感知数据生成、仿真-真实互迁移等关键特性在机器人领域的快速开发和使用。

    在物流仓储等业务场景中,华为云联合公司制造部,探索多项多机器人关键技术。目前在制造部工厂,通过边云协同可以高效解决路径冲突问题,降低多机器人系统的总路径长度25%并降低任务的总执行时间30%,进而提升单位时间内的运输效率,同时还能够支撑机器人与人在同一环境下协同工作,持续提升生产效率,助力形成业务核心竞争力。

    除此之外,华为云还联合诺亚方舟实验室,基于AI基础研究,持续提升智能机器人的决策推理、语义感知等能力。

    目前,华为云在机器人领域的相关技术,已经可以为机器人递送、巡检等场景减少约66%的TTM和成本,并有望复制到电力、港口、煤矿等军团业务当中。

    透过仓储机器人的赛题,我们看到的是率先看到机器人价值的华为云,看到的是行业智能化与机器人结合的暗潮汹涌。

    先抵未来的华为云,成为少年之梦的新舞台

    能够率先看到和抵达云、AI、机器人三者交汇点的华为云,可以率先看到趋势,看到技术与产业结合的必然性与挑战。于是他们也更愿意将所见所感拿出来,变成学生与开发者平时不易找到的赛题、思考和技术参照系,通过挑战赛等舞台,为更多少年开发者架起桥梁。这一层意义的价值,或许又超越了云与机器人本身,指向智能时代一切发展动力的来源——人才。

    与开发者生态、校园生态、产学研协作深度结合,已经成为了华为云的一大特色。秉承着一切皆服务战略,华为云希望让各行各业客户可通过云服务、软件技术获得巨大价值,让AI与行业深度结合,让基础软件能力能够共享、共赢。

    少年与阿童木:一场软件竞技赛背后的智能未来

    这个目标是无法由华为云自己来完成的,而是需要千千万万的开发者去探索和尝试,需要一批又一批的人才走向智能化浪潮。

    因此,华为云非常重视将自身的技术优势,产业真实需求、开发者生态,三者结合在一起,从而能够大量培养更多真实了解新锐技术,也真实洞察产业需求的开发者与人才,成为广义上的行业数字化使能器。

    智能化就像其他变革一样,核心在于人才。提前布局,将真实产业带到挑战赛。背后是华为云希望提前为同学们打开云与智能时代的机遇,打开那扇未来之门。

    本届挑战赛自3月1日启动以来,吸引了来自645所高校、23078名参赛者、3887支团队报名参赛,其中电子信息、软件、计算机三大专业领域占比超过半数,参赛高校遍布中国、美国、英国、澳大利亚等十余个国家。

    能够有效吸引到全球参赛选手的注意,其根源来自两方面。

    一方面,是华为本身长期坚持人才培养,建立产学合作的雄厚基础。为了吸引全球优秀人才,华为提出“让天才成群而来”,持续吸引全球顶尖专家及优秀人才。在2022年福布斯“全球最佳雇主”排行中,华为连续三年在中国企业中排名第一。

    从2008年开始,华为发起“未来种子”项目,帮助行业和公共部门的专业人才提升技能,培养领导力,激励高校学生和举办各类竞赛,并在全球各地多个社区提供基本数字技能培训。2021年7月,华为对这些人才教育项目进行了整合,正式发布“未来种子2.0”计划。截至2022年底,“未来种子2.0”计划已覆盖150多个国家,受益人数超过243万。

    软件精英挑战赛,正是这一计划的关键组成部分。自举办以来,这一赛事已经吸引了来自全球1000多所高校、近20万名大学生参与,其中超2000名软件精英通过大赛加入华为。

    另一方面,是华为云坚持了重视生态建设、重视开发者赋能的战略。通过技术、服务、生态等方面的持续投入,华为云开发者生态得到了极速增长。2022年,华为云全球开发者数量从260万增长至超过400万,合作伙伴数量超过41000家。

    少年与阿童木:一场软件竞技赛背后的智能未来

    作为大赛的承办方,华为云同步“加码”800多门高质量免费课程、30多个体系化免费学习路径、90多个真实云场景的免费沙箱实验等丰富的资源。对参赛选手来说,在冲刺决赛夺奖的同时,还能一路参与学习提升自我,可以说是一场收获满满的挑战“普朗克计划”实战之旅。

    这届挑战赛中的赛题设置与背后的产业思考,可以说是一个典型的代表。展示了先抵未来的华为,正在努力搭建一个又一个舞台,让更多开发者与同学来这里展现自己的才华。甚至华为云的技术、服务与生态,本身就在变成一个舞台,变成开发者在云与智能时代持续闪耀的舞台。

    在今天,这些少年唤醒了仓库里的阿童木。明天,或许还是这些少年,会去唤醒一个智能时代。

    天津
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