他主持制定了中國3D人體掃描領(lǐng)域的第一個(gè)、也是目前唯一的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在柔性制造技術(shù)難度最大的鞋服無人制造領(lǐng)域，他取得了領(lǐng)先國際同行的顛覆性成果，實(shí)現(xiàn)從學(xué)術(shù)理論到工程實(shí)踐的技術(shù)閉環(huán)，是國際上對柔性制造規(guī)模應(yīng)用的首次突破。
他以3D智能數(shù)字化為切入口，在人工智能學(xué)術(shù)圈和產(chǎn)業(yè)界有20多年從業(yè)經(jīng)歷，涉及3D形狀處理、機(jī)器視覺、數(shù)字人、VR/AR元宇宙、人工智能等。
接下來一期元界（ID：Metabod）“中國元宇宙未來產(chǎn)業(yè)100人”，我們訪談了中國科學(xué)院博士、北京大學(xué)博士后、中國3D科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長、“中國柔性制造之父”吳懷宇。
吳懷宇博士同時(shí)是2017年度科學(xué)中國人年度人物、2018年中國發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果獎(jiǎng)(一等獎(jiǎng))和2019年吳文俊人工智能科技進(jìn)步獎(jiǎng)(中國智能科學(xué)技術(shù)最高獎(jiǎng))的獲得者。
作為國內(nèi)100多個(gè)大模型之一，紫冬太初大模型是他所在的中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所的重要成果，這是一個(gè)全面綜合的多模態(tài)大模型，可支撐文本、語音、圖片、視頻、3D模型的全場景AI應(yīng)用。
今天我們的訪談，側(cè)重于他有關(guān)柔性制造、元宇宙、人工智能的看法及中西方對比。尤其是他有關(guān)中國如何實(shí)現(xiàn)從1-100到0-1創(chuàng)新轉(zhuǎn)變的看法，值得回味。
何以“中國柔性制造之父”？
元界：“中國柔性制造之父”是一個(gè)分量特別重的稱號，請簡要介紹一下你的貢獻(xiàn)。
吳懷宇：這個(gè)稱號是產(chǎn)業(yè)界對我的過譽(yù)。柔性制造是工業(yè)4.0智能制造皇冠上的明珠，其重要性和困難性這些年引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視?！叭嵝浴鄙a(chǎn)線更能夠滿足當(dāng)今消費(fèi)個(gè)性化、多樣化的需求，用戶直達(dá)廠家的C2M是其重要商業(yè)模式之一。
我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長期的研發(fā)攻關(guān)，在柔軟變形以及個(gè)性化制造領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，特別是在柔性制造技術(shù)難度最大的鞋服無人制造領(lǐng)域，取得了領(lǐng)先國際同行的顛覆性成果。
在我們搞技術(shù)的人看來，就實(shí)現(xiàn)智能化和無人化的難度而言，鞋服這種由于材質(zhì)變形導(dǎo)致非標(biāo)的“柔性制造”，比3C/半導(dǎo)體這種千篇一律標(biāo)品的“剛體制造”要困難得多。鞋服要實(shí)現(xiàn)智能化和無人化極其困難，是個(gè)困擾產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界百年的世紀(jì)難題。
我們所提出的3D視覺掃描技術(shù)+3D智能柔性糾偏算法，給出了針對柔性制造中從3D柔性形狀獲取、到3D形變智能仿真擬合，以及基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的3D智能糾偏算法的完整解決方案，實(shí)現(xiàn)從學(xué)術(shù)理論到工程實(shí)踐的技術(shù)閉環(huán)。
這一技術(shù)閉環(huán)意味著什么？就是用機(jī)器智能方法，既能實(shí)現(xiàn)對每一只鞋子的定制化和個(gè)性化處理，同時(shí)又保持甚至超越了人工的高效率。3年前，我們因此獲得柔性制造+規(guī)模應(yīng)用，在國際上的首次突破。我也主持制定了中國3D人體掃描領(lǐng)域的第一個(gè)、也是目前唯一的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
柔性技術(shù)對“剛體制造”是降維打擊
元界：你們在鞋服無人制造領(lǐng)域做了一個(gè)項(xiàng)目，請介紹目前的發(fā)展?fàn)顩r？
吳懷宇：這個(gè)賽道看起來簡單，但其實(shí)智能化技術(shù)門檻極高，主要難點(diǎn)就是鞋
服以及人體的高度柔性化、非標(biāo)化、以及個(gè)性化。
這一項(xiàng)目已完成產(chǎn)品化，從3D精準(zhǔn)柔性數(shù)據(jù)采集、3D試衣/試鞋、楦/版CAD 數(shù)字化、大數(shù)據(jù)云服務(wù)、智能柔性分析到柔性智能制造已經(jīng)形成完整的技術(shù)產(chǎn)品方案，耗時(shí)數(shù)年，投入數(shù)千萬，目前達(dá)到世界最領(lǐng)先水平，可以面向國際提供鞋服工業(yè)40的C2M全套技術(shù)解決方案。
值得一提的，我們的3D機(jī)器視覺和3D智能算法不僅可用于鞋服領(lǐng)域，我們還可廣泛將其用于3C、半導(dǎo)體、新能源、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，這對“剛體制造”，儼然是降維打擊。
元界：你的研究領(lǐng)域主要有哪些？你如何描述你的研究領(lǐng)域與元宇宙、人工智能有著怎樣的交集？3D智能數(shù)字化與工業(yè)元宇宙有什么內(nèi)在關(guān)聯(lián)？
吳懷宇：我的主要研究領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)三維圖形學(xué)、視頻圖像處理、3D智能數(shù)字化打印。
包括人臉識別等應(yīng)用在內(nèi)的計(jì)算機(jī)視覺是人工智能的重要研究方向之一，囊括3D建模、場景渲染的3D圖形學(xué)是元宇宙的基石，視頻圖像處理是AR的基本工具，3D智能數(shù)字化打印是虛擬模型變成現(xiàn)實(shí)實(shí)物的主要工具。因此，我的研究領(lǐng)域?qū)儆谠钪?、人工智能?yīng)用的核心基礎(chǔ)之一。
補(bǔ)充一句，3D智能數(shù)字化主要學(xué)科，涉及3D計(jì)算機(jī)視覺、3D計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和人工智能，這些都是元宇宙的基石技術(shù)支撐。
元界：中國在全球3D打印產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域處于什么發(fā)展水平？3D空間的虛擬化，是不是走上了與3D打印不同的發(fā)展路徑？
吳懷宇：得益于中國制造和產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，中國在中低端3D打印領(lǐng)域具備非常明顯的規(guī)模優(yōu)勢，但在高端3D打印領(lǐng)域，受材料學(xué)、基礎(chǔ)工藝的限制，目前還處于追趕國外一流水平的階段。
3D空間的虛擬化，技術(shù)含量與3D打印不同，技術(shù)核心不是材料學(xué)和基礎(chǔ)工藝，而是3D建模和智能化技術(shù)，是勞動(dòng)密集型和智力密集型相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)。
元界：你如何看待元宇宙及其當(dāng)下的現(xiàn)狀及未來的走勢？作為一個(gè)技術(shù)束，元宇宙發(fā)展似乎受制于木桶原理，中國需要如何取得突破，才能柳暗花明？
吳懷宇：中國在元宇宙領(lǐng)域的優(yōu)勢是有新時(shí)代的勞動(dòng)密集型優(yōu)勢，大專學(xué)歷以上年輕人多，這是元宇宙大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的底氣和底蘊(yùn)所在。
中國的短板在于元宇宙的基礎(chǔ)平臺和集成軟件系統(tǒng)和引擎，很多時(shí)候用的都是國外的，國內(nèi)同類很多產(chǎn)品，也基于國外引擎，一旦國外卡脖子，將會倒逼國產(chǎn)化進(jìn)程加速。
在頂級的智能工具上，中國與西方相比也有差距，要改變這種局面，這需要3D和AI領(lǐng)域的世界最頂級的人才引入。
機(jī)器人與數(shù)字人有交集嗎？
元界：自動(dòng)化所喬紅院士認(rèn)為，機(jī)器人大模型、人形機(jī)器人和受人啟發(fā)機(jī)器人等技術(shù)，正在賦能物理空間中的實(shí)體人工智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更通用的作業(yè)任務(wù)。在你們看來，機(jī)器人包括哪些類型？機(jī)器人算數(shù)字人的一部分嗎？數(shù)字人包括哪些形態(tài)？
吳懷宇：機(jī)器人是中文的翻譯，英文原文叫Robot，并沒有包含“人”這個(gè)詞根。機(jī)器人像水一樣有千變?nèi)f化的形態(tài)，只要它能夠智能化地處理物理世界中的事情。
機(jī)器人有很多種類型，比如工業(yè)機(jī)器人（如機(jī)械臂）、服務(wù)機(jī)器人（如送餐機(jī)器人）、醫(yī)療機(jī)器人、軍事機(jī)器人（如無人機(jī)）等等。其中人形機(jī)器人因?yàn)橛腥祟惖男螒B(tài)，具備更好地為人貼身服務(wù)的優(yōu)勢。
機(jī)器人一般定義為由原子組成的有實(shí)體形態(tài)，而數(shù)字人一般由比特組成，存在于虛擬空間。從這個(gè)意義上說，機(jī)器人嚴(yán)格來講不屬于數(shù)字人，但機(jī)器人的核心控制大腦可以由數(shù)字人來作為驅(qū)動(dòng)引擎之一。
數(shù)字人也分很多類型，比如娛樂領(lǐng)域的數(shù)字人、服務(wù)領(lǐng)域的數(shù)字人、醫(yī)療健康領(lǐng)域的數(shù)字人等等。
了解“超人工智能”，推薦一本書
元界：從大致脈絡(luò)看，你如何劃分AI的發(fā)展歷史？ChatGPT4的到來意味著AI時(shí)代進(jìn)入了什么階段？接下來進(jìn)入什么階段？
吳懷宇：AI誕生于上個(gè)世紀(jì)的50年代，中間經(jīng)歷了兩次寒冬，其根源在于之前對AI過于樂觀，而技術(shù)本身并不成熟。這一輪AI的爆發(fā)，得益于本世紀(jì)10年來深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的興起。
ChatGPT4意味著AI即將邁入“強(qiáng)人工智能階段”，但真正落實(shí)可能還需要花費(fèi)十幾年到幾十年的時(shí)間。等“強(qiáng)人工智能階段”完成落實(shí)后，下一個(gè)階段就是“超人工智能階段”，是人工智能與機(jī)器人、納米技術(shù)、大腦意識、生物醫(yī)療技術(shù)、核聚變技術(shù)、量子技術(shù)等多學(xué)科最新技術(shù)深度融合的階段，也可能是人類科技的終極發(fā)展階段。
元界：這些學(xué)科最終會怎樣深度融合在一起？
吳懷宇：這些在《奇點(diǎn)臨近》這本書上有很多描述。納米技術(shù)可以使得人類可以精確控制自己身上的每一個(gè)細(xì)胞。屆時(shí)，要清除癌癥就很簡單，喝進(jìn)去幾億個(gè)納米機(jī)器人到身體里，讓它們精確、定點(diǎn)清除每一個(gè)癌細(xì)胞即可。
大腦意識技術(shù)，如馬斯克的腦機(jī)接口，直接對大腦進(jìn)行操作，可以讓癱瘓或失明的人恢復(fù)功能，甚至不需要吸毒就可能讓人體會到欲仙欲死的感覺。
核聚變技術(shù)是人造太陽，將實(shí)現(xiàn)人類能源的永久化，再也不需要去挖煤和石油。量子計(jì)算機(jī)針對某些類型的計(jì)算，是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)速度的幾萬倍甚至幾億倍。
中國在AI領(lǐng)域如何破局？
元界：中西方在發(fā)展AI上有哪些不同的具體應(yīng)對舉措？如何看待這種不同？中西方在AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展上各處于什么地位？有什么優(yōu)劣？
吳懷宇：西方在發(fā)展AI技術(shù)方面提供源頭上的創(chuàng)新，即從0到1上的創(chuàng)新，是一種高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的商業(yè)模式，這得益于發(fā)達(dá)國家殷實(shí)的家底和在知識產(chǎn)權(quán)方面的良好保護(hù)，使得這種模式能夠成立并成為標(biāo)桿。
中國目前在源頭創(chuàng)新方面偏弱，但擅長把AI原始創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化、普及化，即從1-100上的創(chuàng)新，是一種低風(fēng)險(xiǎn)中回報(bào)的商業(yè)模式。中國投資者要求投出去的每一分錢必有回響，不能打水漂，這是一種適應(yīng)目前中國國情的理性選擇。
當(dāng)然，這些不同又導(dǎo)致西方牢牢占據(jù)AI金字塔尖的高端領(lǐng)域，而中國更傾向于占據(jù)AI金字塔的中端及以下的全部領(lǐng)域。
元界：中國要實(shí)現(xiàn)從1-100的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)向0-1的創(chuàng)新，取決于什么？
吳懷宇：中國雖然GDP很高，但還處于發(fā)展中國家行列，家底不夠殷實(shí)，承受不起高風(fēng)險(xiǎn)、燒錢搞原始創(chuàng)新的模式，說白了我們沒有美國富，目前燒不起0-1創(chuàng)新的錢。
即便國內(nèi)出現(xiàn)這類創(chuàng)業(yè)公司，但不可能持續(xù)拿到投資商的錢。投資商等不起，也耗不起，所以這類項(xiàng)目即便有，也會中途夭折。
另外，中國頂級人才，跟美國相比，還是有差距，美國吸引的是全世界最頂級的人才，中國只吸引到中國的頂級人才。缺乏頂級人才，0-1做起來會更吃力。
中國需要更穩(wěn)健、持續(xù)地發(fā)展，中國也需要加快面向全球吸引人才的步伐。
如何看待京滬深三地人工智能的發(fā)展？
元界：北京提出到2025年建設(shè)具有全景影響力的人工智能創(chuàng)新策源地。
上海提出要建設(shè)國際算法創(chuàng)新基地，加快人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展。
深圳提出要舉全市之力打造國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)和國家人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)，努力創(chuàng)建全球人工智能先鋒城市。
你如何看待三地在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展？有什么建議？
吳懷宇：京滬深作為中國科技發(fā)展的三大核心引擎，各有優(yōu)勢和基礎(chǔ)。
北京有高端人才優(yōu)勢，在前瞻性的技術(shù)研發(fā)方面可以提供很好的人才和技術(shù)儲備。上海有金融優(yōu)勢和鄰接江浙發(fā)達(dá)地區(qū)的區(qū)域優(yōu)勢，可以帶動(dòng)一大批智能制造的產(chǎn)業(yè)落地和大規(guī)模民用商業(yè)化。深圳有得天獨(dú)厚的供應(yīng)鏈優(yōu)勢，可以把智能化產(chǎn)品極速、大批量的生產(chǎn)出來并出口到全世界各地。
三地已經(jīng)無形形成一定錯(cuò)位，希望三地著眼于自身的優(yōu)勢和定位，彼此之間形成良好的產(chǎn)業(yè)互動(dòng)和優(yōu)勢互補(bǔ)。
撰文|王俞現(xiàn)（元界主理人、河南共生元數(shù)科創(chuàng)始人）
