由北京市人民政府、工业和信息化部、中国科学技术协会主办,中国电子学会、北京市经济和信息化局、北京经济技术开发区管委会承办的2019世界机器人大会于8月20日至25日在北京亦创国际会展中心举行。
大会由主论坛和专题论坛组成,同期举办世界机器人博览会和世界机器人大赛。大会得到22家国际机器人组织的大力支持,300多位国内外顶级机器人专家和企业家将带来国际最先进的技术和最前瞻的思想,180多家机器人企业将展示700多件(套)最新产品及技术应用,20多个国家的4500多名赛选手参加比赛,同时还有机器人上下游供需对接、机器人投融资对接等活动。2019世界机器人大会将为您带来一场机器人领域的饕餮盛宴!
大会论坛于8月21日至23日举行,为期3天的主论坛汇聚来自中、俄、美、英、法、德、意、日、加、以等国300多位业界顶尖专家和企业领袖。21日,与会嘉宾围绕“国际合作与机遇”、“基础技术与创新”深入交流。
第一阶段“国际合作与机遇”由中国工程院院士、中科院沈阳自动化所机器人技术国家工程研究中心主任王天然主持。
首先,工业和信息化部副部长辛国斌发表题为《加强创新引领深化开放合作 推动机器人产业高质量发展》的主旨报告。
辛国斌副部长指出,近年来,新一代信息通讯技术、人工智能、超级计算、生物技术、新材料等前沿科技加速发展,催生了新一轮技术革命和产业变革,正在深刻改变人类的生产模式和生活模式。作为新技术和新产业的代表,机器人产业迎来了技术深度融合、领域广泛拓展的发展阶段。第一、全球机器人产业发展态势良好、前景广阔。机器人与新兴科技融合不断深化;应用领域和场景不断拓展;产业发展生态不断优化。第二,中国机器人产业发展取得显著成效。中国成为全球机器人重要的生产基地与消费市场;融合发展、开放合作的产业生态体系逐步形成;机器人产业成为促进经济社会发展的强劲动力。
辛国斌副部长强调,世界各国需合作创新,打造高质量全球机器人产业生态。人类文明进步的一大特征就是不断从闭塞走向开放,从隔绝走向融合。当前,世界经济再次来到十字街口,主要增长引擎先后进入换档期,单边主义和保护主义有所抬头,但经济全球化和国际分工协作是不可逆转的大趋势。机器人产业作为新科技、新制造、新商业的结合体,是推动新旧动能转换,打造高质量世界经济的重要动力。
辛国斌副部长表示,我们真诚希望各国各地区着眼长远发展,进一步加强合作,携手打造优质、开放、共享的机器人产业发展生态。一是共同打造全球协同创新体系。二是共同完善全球产业链新生态。三是共同开拓产业发展新空间。四是共同应对产业发展中的潜在风险。机器人产业承载着人类追求幸福美好生活的共同愿望,也是推动世界经济健康发展的现实需要。实现这一目标,创新是核心,合作是关键。立足当前,面向未来,我希望大家能够借助这个平台携起手来、深化交流、广泛合作,加快推动机器人产业高质量发展,为促进全球经济发展和人类文明进步做出新的、更大的贡献。
麦肯锡全球资深董事合伙人、麦肯锡亚洲运营咨询业务及物联网负责人Karel Eloot发表题为《全面释放工业机器人的潜能》的演讲。
Karel Eloot表示,未来的发展引擎是3X Simple(简化)。首先是机器人的应用变得越来越简单。就是机器人的家族越来越大,会有很多具体的定制应用,可以更好地了解机器人如何工作,以及为制造和再生产过程当中提升产量做好准备,也就是应用变得更加简单。机器人的连接也将变得越来越简单,就是机器人与系统的互动变得更简单,机器人正在通过物联网、工业互联网连入各种各样的物品上面,这让机器人的解决方案变得越来越广泛,也会把安装、训练以及执行变得更加简单。机器人的运营也将变得越来越简单,人工智能会让机器人变得更聪明、更独立,对高水平的专家依赖性降低了,一般人员完全可以使用机器人。
新松机器人自动化股份有限公司创始人、总裁曲道奎发表题为《中国机器人产业发展深度思考——机遇与挑战》的演讲。
曲道奎表示,中国正在进入一个智能+的时代,机器人恰恰是智能+的巨大平台,可以支撑制造业、国防安全、生活消费、医疗、教育、交通智慧城市等等方面的发展,而且并不只是简单的替代,而是一个颠覆和变革,所以从这个方面来讲机器人也在迎来快速发展。机器人技术正处于一个大的变革时期,这种变革为我们提供了重大的发展机遇,包括机器人技术自身的突破,机器人产品的快速迭代,机器人技术的跨界融合。中国机器人产业正处于调整和升级的时期,也就是由过去的追求数量,几十家到几千家企业,现在开始强调发展质量,就是由过去低水平的定位开始往高端发展。
欧洲机器人协会(euRobotics)主席Bernd Liepert做了题为《机器人与人工智能——应对全球挑战的终极途径》的演讲。
Bernd Liepert表示,欧洲机器人协会专注于五个工作领域,包括推进人工智能生态系统建设,促进技术和应用发展,创造有利的市场环境,制定标准和规则,加速网络的发展。我们聚焦五大话题,就是要和不同的利益攸关方一起建立强大的人工智能能力,创造人工智能信任,建立一个平等竞争的市场。这些也要依赖于和产业界与学界的合作,这次机器人大会就包括了产业界和学界的代表,而这正是我们需要的,也是一个很好的平台。
意大利机器人与自动化协会(SIRI)主席Rezia Molfino做了题为《欧洲机器人的发展与应用》的演讲。
Rezia Molfino表示,欧洲人口正在老化,这是一个人口特征,所以需要进行人的全面护理服务。人工智能机器人可以帮助强化赋予人类能力,很多研究者都在研究人体运动功能启发下进行可靠直观的人机接口研究,提高人、机器人和物理环境之间的交互性能。欧洲机器人可以远程进行手术,护理和社交辅助机器人可以满足受到多种疾病影响的老年人口不断增长的长期护理需求。现在我们正在使用智能系统,进行全自动和半自动的操作,可以和外科医生进行合作,现在外科医生通过机器人可以提供强大的技能,取代外科医生完成枯燥的、结构性非常好的任务。欧洲迫于社会压力需要以更低的成本实现更环保的生产,农民的人数也在下降,年轻一代对这个行业不感兴趣,因此我们需要实现农业的现代化,机器人技术和人工智能大数据结合,可以在这方面发挥重要的作用。
北京市经济和信息化局局长王刚做了题为《打造具有全球影响力的机器人产业创新和应用示范高地》的主题报告。
王刚表示,机器人作为新一轮科技革命和产业变革的重要标志,在支撑生产方式改变、生活品质提升、治理模式优化等方面展现出了积极作用,成为推动经济社会发展的重要力量。机器人产业发展方面,北京具有得天独厚的优势。从供给侧来看,作为全国科技创新中心,北京在机器人研发、系统集成和技术服务方面实力雄厚,北京有资源,也有条件实现机器人产业创新集聚发展。从需求侧来看,北京高精尖产业发展和传统优势产业转型升级对机器人的应用形成迫切需求。作为特大型城市,北京在公共安全、养老助残、医疗康复、家庭服务、教育娱乐等社会民生领域拥有巨大需求,这将为机器人拓展应用场景提供广阔市场,同时也不断催生新产品,丰富高精尖产业的内容。可以说,北京加快发展机器人产业是强化全国科技创新中心定位的重要抓手,对构建北京高精尖经济结构,推行产业转经升级和提升空间社会服务水平具有重要意义。基于北京的产业发展现状和特点,北京市将统筹做好政策引导,进一步汇聚各类发展要素,完善产业创新发展生态,提升优势领域的规模实力,推动机器人产业高质量发展,力争打造具有全球影响力的机器人产业创新和应用示范高地。
北京经济技术开发区管委会主任梁胜做了题为《促进机器人产业高质量发展 助推升级版开发区建设》的主题报告。
梁胜表示,北京经济技术开发区成立二十七年来,始终坚持产业立区、创新兴城、经济社会实现全面发展,开发区现有企业2300多家,其中国家级高新技术企业近千家,全球40多个国家和地区的企业在开发区投资累计超过千亿美元,包括戴姆勒奔驰、ABB、康宁、GE、戴尔等90多家世界五百强企业的130多个项目、新一代信息技术、高端汽车和新能源电动汽车、生物技术和大健康、机器人和智能制造四大产业正在成为引领开发区创新发展的核心引擎。随着全球化竞争的加快,协同合力、优势互补、互惠共赢的机器人产业发展生态是全球机器人行业共同面临的历史选择。作为世界机器人大会的永久会址,北京经济技术开发区非常荣幸地能够持续搭建国际性技术交流与产业对接合作平台,汇聚更多的专家智慧,发出更强的行业声音,推动我国乃至全球机器人技术与产业持续健康发展。我们也愿意尽全球机器人产业发展之东风,以开放的心态诚挚欢迎优秀企业与创新资源落户开发区,与各方携手,共创机器人繁荣发展生态。
第二阶段“基础技术与创新”由中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉主持。
英国帝国理工大学教授、英国皇家工程院院士、《Science Robotics》期刊主编杨广中教授做了题为《科学机器人:挑战及机遇》的演讲。
杨广中表示,《科学机器人》杂志的宗旨是Science for Robotics,就是用基础科学支撑今后机器人的发展,还有就是Robotics for Science,通过机器人推动我们的基础研究。《科学机器人》不光是从简单的原理当中发现新的方法,也非常崇尚机器人的应用,上天、入地、下海,包括今后的制造Building。我们推崇的不仅仅是实验室研究的平台,更重要的是在极端环境下得到应用。过去的两年半时间当中,《科学机器人》的确在各个不同的领域提出了方法和挑战,也得益于各个团队的支持,软体穿戴机器人、仿生、建筑以及其它方向,软体机器人是把能够自行修补的材料应用在机器人当中,这些都是我们的研究方向。过去的两年当中科学机器人在不同领域进行布局,我们提出了十大挑战,当然也不仅局限于这十大挑战,新的材料、仿生和人机融合等等很多方面都会有更多的拓展,我也非常希望在座的各位今后能够在这方面受到启发,做出更好、更强、更智能化的机器人。
瑞士苏黎世联邦理工学院机器人系统实验室主任Marco Hutter做了题为《足式机器人迈入真实世界》的演讲。
Marco Hutter表示,足式机器人领域是整合了很多机器人的细分领域。首先要了解环境,而且要在评估环境当中冒的风险,并且认识和使用正确的足位,最后要与环境进行交互,只有在这种情况下做得好才能成为非常好的足式机器人,能够很好地适应不同现场的地形。如何解决这一挑战?足式运动是复杂的组织问题,可以解决如何运动,什么时间下脚,力在哪个方向,因为有很大的局限性。这里我们不做数学的介绍,就看一下从A点到B点。一般的优化算法是不断调整适应行为,直到这个机器人找到解决方案。现在我们有合适的技术解决这一问题,10-100毫秒就可以有些复杂的行动,克服所有不同的障碍。目前我们使用的最常见的算法就是差异性控制政策,能够控制机器人,我们可以做不同的模型应用,实现线性的气动学。我们会集成整合这些局限性,然后会有自己的方程不断进行迭代,变得越来越好。真实世界的情况不是完全理想的,也有不完美的情况,包括计算力的限制、环境的不确定性和柔顺性的问题,机器人可能会摔倒、卡住,或者在很滑的环境下机器人自己就开始滑了,所以需要应对这些问题。为了应对这些问题,我们发明了一个真正的系统,也在真正的系统上拿到了很多数据。这些只是一个解决方案,也有更多的解决方案,所有的这些都可以让我们的机器人走入真实世界。
以色列本古里安大学生物医学机器人实验室主任Ilana Nisky做了题为《人类感官运动遇见手术机器人——机器人辅助手术中以外科医生为中心的设计和控制》的演讲。
Ilana Nisky表示,远程手术将是一个很有希望的领域,比如手术大夫在以色列的老家,病人在北京。第一个手术研究在2011年已经做完了,就是通过光纤来做,今年年初中国也通过5G网络做了这项研究,技术上是可以做的,但是还有很大的挑战。远程手术还是很难的,一个原因就是延迟无法避免,信息传输虽然已经达到接近光速,但仍然有这样的问题,比如纽约和北京可能需要10毫秒信息才能传过去,但是我们知道大脑能够解决这些延迟,因为在我们自己的感受器官当中信号从大脑到手上是有毫秒级的延迟,人是没有问题的,所以想和大家分享一下我们怎么解决大脑延迟的问题。听起来我们大脑当中是有两个体系:第一是由信息延迟产生的有偏见的体系,第二是根本不会产生偏见的体系,这样两个体系是相互联系的,听起来是很有意思的,同时也很有用,现在我们就可以理解怎么去优化我们对手术机器人的设置。既然有延迟,感受上的延迟可以由系统纠正,动作上的延迟是不应该由系统纠正的,也不应该由系统纠正。
香港科技大学教授李泽湘做了题为《机制创新、核心技术突破与新工科教育》的演讲。
李泽湘表示,过去的二十年我国机器人高端装备产业从无到有、从小到大,尤其是市场应用领域确实迈出了很大的进步。极少数领域我们也有一些企业能够突破最后一公里,进入国际一流品牌。但是很多的细分领域我们要更上一层楼,必须进行机制创新和人才培养。现在很多大学把新工科做成形式化,不是大胆地去探索,到底新工科对产业的发展、解决产业的问题应该怎么做,完全还是关起门来就看领导的眼色在那里做事,这和做产品一样,是注定很难成功的。
意大利比萨圣安娜大学教授Paolo Dario做了题为《仿生机器人科学与工程技术前沿》的演讲。
Paolo Dario表示,仿生学和生物学是新的机器人使用的前沿,也是加入AI的应用,所以这里讲的都是生物机器人和仿生机器人方面我的个人观点,我认为这一定是机器人最具有革命性的前沿。生物机器人和仿生学不仅仅是动物或人,实际上在这里包含了很多大的范围,比如海洋和植物,这些生态系统元素非常重要,我们要通过他们理解并且解决当今世界的一些问题,然后把他们的原则用来开发医疗机器人、手术机器人、恢复机器人,或者是做生物医学机器人,并且可以开发人工器官和人工假肢。这些机器人不是使用在通用的领域,主要是用于做科学研究,当时我们感觉很疯狂,但在当今世界这种情况还是可以接受的。当然,有些机器人主要是用来解决实际的问题,比如这里列出我们自己做的研究所的一些研究。仿生学出现的背景也是非常特殊的,因为当时处于冷战,美国和苏联有这样一个希望,就是将海豚或者鸽子用于间谍工具,当时有几年的时间是为仿生学提供了大量资金,后来有些投资下降,因为出现了一些问题。我们知道现在存在一个日益不断扩大的趋势,就是开发非常先进的器官,这些器官在体内是非常优雅的,虽然自主性还不够,但的确是仿生的器官,而且也有很多成功的案例。比如仿生学的假肢,几年前我碰到一个人有两个假肢,也有好几个孩子,几年前看到他就像一个健全人一样行走,这也体现了仿生学假肢的进展。生物机器人和仿生学的确是和工程学相关的科学,也进一步得到了认可,比如欧盟有非常强大的倡议,也被称为欧洲研究理事会的工作,资金达到两百亿欧元。我们建设开发了一个无痛的直肠切除手术,现在已经在临床当中使用,也得到了美国药监局的认证,就是从生物和动物当中获得灵感。我们刚刚完成一个欧洲的项目,也是一个封装的做法,这不是严格的仿生学,具体的驱动是机械化的,但是采用的是无创的做法。大家可以看到传统的结肠镜检查力度是非常大的,但是封装的力度是很低的,也就是无痛的。之前李教授也有谈到,我自己担任一个团队的领导,是在北京理工大学引领团队做封装机器人。我们有非常宏大的目标,也希望解决癌症这样的问题,同时希望造福全世界。
在高峰对话环节,7位专家以“机器人技术在现实世界新兴应用中的挑战”为主题,从多种角度共同进行探讨,观点纷呈。对话环节由美国斯坦福大学教授、国际机器人研究基金会(IFRR)主席Oussama Khatib主持。对话中,Oussama Khatib表示,要让机器人超越结构化的环境,就需要新的、不同的机器人传感器和编程方式。机器人需要保证交互的安全性,能够知道人类的意图,并且也会支持人类的任务。Oussama Khatib还就机器人发展的挑战向各位专家进行提问。国际机构学与机械科学促进联合会(IFTOMM)副主席Giuseppe Carbone指出,未来机器人在康复医疗领域会有很大的机械化需求,这些需求将由机器人解决。美国机械工程师学会(ASME)秘书长Thomas Costabile指出,移动小型机器人将会在未来的设备检修和维护领域发挥作用。俄罗斯机器人协会(RAR)主席Alisa Koniukhovskaia认为机器人领域的国际合作是非常重要的,探讨机器人领域的发展将会带来挑战和机遇。以色列机器人协会(IROB)主席Zvi Shiller认为,未来人工智能的发展会让机器人更智能。在智能手机之后,市场已经准备好迎接智能机器人。德国慕尼黑工业大学机器人研究所所长Sami Haddadin则认为,机器人感受世界应和人感受世界进行联系,这样不管是机械元还是其它都可以进行联系,时间的广度以内我们就可以使用一些算法和环境当中的体验,把这些东西变成新的技能,通过合理的时间、合理的数据实现这一点。中国科学院沈阳自动化所机器人实验室副主任、IEEE机器人与自动化学会(IEEE RAS)副主席刘连庆也认为,与实体世界的互动很重要,但是也应该注意到材料本身。
22日,与会嘉宾围绕“新型应用与实践”、“前沿趋势与探索”深入交流。
第三阶段“新兴应用与实践”由中国科学院外籍院士、IEEE候任主席Toshio Fukuda主持。
美国机器人工业协会(RIA)主席Jeff Burnstein做了题为《机器人在北美的发展趋势和应用》的演讲。
Jeff Burnstein表示,目前全球汽车产业仍然是机器人销售很大的领域,电子产业增长也很快,如果汽车行业销售下降的话,电子电器行业会替代这个缺口。我们来看2019年前半年的情况,汽车行业在2019年有一个快速的增长,但是非汽车行业就稍微下降了,不过还是接近于史上最高,这是很令我们高兴的,尤其是非汽车行业仍然出现很强的增长趋势。目前机器人主要有四个方面的发展趋势:首先是移动性,其次是机器视觉,然后是抓取,人工智能也是机器人能够发展的新兴应用。最常见的主题就是人与机器人或者与自动系统协作,很多公司或者国家选择自动化替代人是不可能释放最大潜力的,所以一定要二者合作,把人放在后面是不行的,无论是医疗还是仓储,特征一定是人机协作。目前在美国制造业现代化是一个重要考量,我们做了印地安纳的调研,询问很多公司什么是最重要的,他们说工厂现代化、投资自动化,这些不是很重要,到了2018年这些就变成了最重要的事情,必须要把工厂现代化。
香港中文大学教授Ben M.Chen做了题为《无人驾驶飞行器的工业应用》的演讲。
Ben M.Chen表示,室内飞行的无人机,难度和室外有一个最大的区别,就是在室内我们是收不到GPS信号的,所以定位方法都和室外表演不太一样。其实我的团队大部分做的研究都是和在没有GPS信号的情况下进行无人机飞行有关。这是目前我们真正在做的研究,其实里面包含了很多比较先进的技术,也是我们在研究的一个军方项目。我们采用比较成熟的无人系统去做下水道检测,新加坡就这么大,还没有北京一个区大,从东到西只有46公里,从东到西、从南到北都有一个下水道,建在地下100多米,自从建了之后没有一个人敢下去看里面发生了什么事情,所以让我们用无人机进入下水道做检测,每两三公里开一个口。垂直通道长度是70-100米,还有一个水平通道进入主通道,主要功能就是搜集雨水,因为新加坡本来缺水,整个过程完全没有外界干预。这项技术也可以用于火车的隧道、采矿的隧道检测,或者是溶洞探险等等,垂直飞行一点问题都没有。
ABB(中国)有限公司首席技术官刘前进做了题为《机器与人:从共存到共事》的演讲。
刘前进表示,传统机器人都是任劳任怨的机器人,就是不停重复高精度准确的工作,要是真正和人配合进行人机协作就让机器人一下子变得亲和许多,所以我们把它叫做协作机器人。过去几年我们都经常提到工业4.0,比如机器换人、设备上网、数据上云,这是工业4.0针对工业3.0的主要变化趋势。我们所说的自动化和自主化是需要有更高程度,但不是完全的无人化,无人只是一个状态,不是一个目的。我们看到机器换人的过程当中更多的是蓝领工人的工作,就是把人类原来重复的、低技术含量的工作通过机器替代掉,大伙如果有机会去到一些3C工厂,那些工厂的环境是非常之差的,让你一天八到十个小时重复站在那里去做一件工作,一天三班倒,墙上写着“今天工作不努力,明天努力找工作”。我们觉得这种工作没有必要保留,完全希望它被自动化替代,这样我们能够提高效率,把人释放出来,利用人类认知、适应能力或者创造能力去做更加有意义的工作,因此人机协作一定会有更好的前景,也让我们的生活变得更加有意义。
美国科尔摩根公司全球副总裁Josh Inman做了题为《助力机器人创新 建设更美好世界》的演讲。
Josh Inman表示,科尔摩根已经有一百零三年的历史,进入中国时间不太长,但是公司发展的历史很长。我们的应用取决可靠性,自动导航汽车方面有四十五年的历史,传统的卡车自动化、智能工厂、智能仓储,我们都有非常久的历史,包括在中国也有这样的项目。我们利用一百零三年的专业知识,帮助企业产生新的主意,并且达到自己当初为自己企业设定的目标。不管是手术机器人还是物流机器人,或其它应用,我们都希望顺从大家的想法,按照大家的思路来做定制化的工作,能达到大家所想要的效果。我们做了非常多的标准,比如线性的设备,也有很多电子元件,固件都是非常稳健的。科尔摩根历史悠久,也是非常值得信赖的企业,希望能够继续发展我们的声誉,我们的愿景是促进机器人创新,带来更美好的世界。
上海发那科机器人有限公司常务副总经理Katsutoshi Takizawa做了题为《最新工业机器人在自动化制造中的应用》的演讲。
Tatsutoshi Takizawa表示,有人可能觉得发那科是一家机器人公司,实际上我们的基础是工业机器人,特别是工业机床的控制系统。我们的系统包含了数控设备,广泛应用于机床上面。通过使用网络技术和控制器技术,也可以使用工业机器人,可以进行抓取和持握。我们不仅是做消费者的产品,而且是做制造业的设备,所以产品的开发是非常重要的。我们有三大产品开发原则:可靠和可预测,可预测非常重要,对于设备制造来说就是如此。我们的客户希望能够拿到设备以后从来不出问题,但这是不可能的,因此出现故障之前就能够预测是非常重要的。机器人也会出现故障,我们希望设计的机器能够很快地得到修理。
SMC(中国)有限公司总经理马清海做了题为《SMC气动技术在工业自动化中的应用与创新》的演讲。
马清海表示,SMC是工业自动化核心零部件的制造商,成立大约六十年的时间,总部是在日本,目前在全球和中国市场份额大约是在36%左右,产品广泛应用在各种产业自动化当中。SMC(中国)是在1994年来到亦庄,到现在已经发展了二十五年,期间已经建成全球最大的系统元器件制造基地,同时也和北京以及全国各大院校开展产学研合作,为了支持国内客户的应用,建立了三大物流中心,同时还在北京建立了研发中心,目前约有员工7000名左右,全国销售网点也有100多家,国内市场占有率是在36%左右。目前从几个方面做了一些研究和创新:首先是产品的创新,就是如何把气动技术不断传承下去,而且要让行业不断壮大,应用的客户群和深度不断拓展,因为这是作为行业老大的责任,就是小型化、轻量化、节能和适应未来的智能化,按照IoT的要求以及万物互联,产品应该如何适应这种发展。其次是服务体系,实现快速的全球互动互联,打造了全球一体化的GIS供给体制,研发、销售、供给、服务一体化,全面支持客户需求。为了更好地服务中国的客户和中国的产业,SMC(中国)建立京、沪、广三地的七个工厂,特别是在北京有四个,上海和广州都是对应当地顾客定制化需求,天津的新工厂预计在今年9月份启动。
第四阶段“前沿趋势与探索”由香港大学讲座教授席宁主持。
德国慕尼黑工业大学机器人研究所所长Sami Haddadin做了题为《温柔的轻型机器人》的演讲。
Sami Haddadin表示,安全是一个先行因素,所以我们一定要关注安全这个问题,比如一些法律规定,机器是绝对不能伤害人的,我们的研究也是关于开发相关的技术,能够让机器人非常敏感,同时找到最安全的人机互动的方式。大家可以看到这是一种很了不起的机器,可以喂人吃饭,还能给人擦嘴。最传统的自动化在五十年代的时候机器人就开始使用了,这种机器不是完全安全的,最后工厂主说这个机器并不实用,所以八十年代的时候大家就开始考虑这些东西。我们看一看安全的问题,很重要的就是一定要控制动作。现在,这方面已经有了非常大的进步,但是我们必须往前再走一步。我们的发明在2018年被杂志报道了,可以说是去年最重要的发明,十五年前人们对机器人的恐惧比现在更大,但是现在机器人确实帮助我们做了很多工作,同时也可以创造未来更好的工作岗位。
法国国家信息与自动化所研究部主任Christian Laugier做了题为《人工智能对自主驾驶的影响》的演讲。
Christian Laugier表示,未来的交通会发生巨大变化,预测的市场达到5500亿欧元,但是从法律监管的角度来说问题不是非常清楚,即使政府研究人员在做这方面的工作,现在主要的做法就是多做一些实验和尝试然后拿出报告,这样才能更好地了解这项技术的成熟度。但这还是不够的,我们有比较现实的模拟设备和工具要开发出来,希望能够有更好的对这种技术的评估。现在有了机器人出租车的理念,也是美国发展起来的,包括优步和Utanomi。即使有好几百万的自主驾驶公里,比如特斯拉、Google和微步,不过过去几年还是出现了交通事故,安全仍然是无法得到保障的,这是在未来积蓄解决的问题。
在高峰对话环节,5位专家以“面对机器人行业的未来:我们从业者正在做什么准备?”为主题,从多种角度共同进行探讨,观点纷呈。对话环节由德国慕尼黑工业大学教授Alois C.Knoll主持。对话中,Alois C.Knoll表示,我是人类大脑项目的主管之一,如果我们想要建造模拟大脑的系统,我们就要更好地了解大脑。我们把神经科学实现了虚拟化,也就是说把一切都移到了电脑上建模,然后做出基于模型的模拟。这是一个老鼠,身体和大脑都已经被建模了,未来可以做更复杂的任务,然后把它和真正的老鼠行为作出对比,互相调整的话就会更加接近。
Alois C.Knoll还就机器人未来发展的趋势向各位专家进行提问。
加拿大阿尔伯塔大学教授张宏表示,最近的十五年当中我都是做自动导航的,尤其是我感兴趣的领域,就是用电脑视觉导航自动驾驶汽车。视觉导航到处都有,上一位专家也有说过,如果看一看特斯拉的模型也是用视觉导航,视觉可以给我们提供各种各样的信息,所以很容易联想到机器人,加上视觉能力的话就可以进行自我导航运动。
日本千叶工业大学教授、IEEE机器人与自动化学会副主席王志东表示,机器不太能够确定人的情感和意图,因为每个人的行为不一样,表达自己意图的方法也不一样,如何让机器理解人的意图,这是未来的重要挑战。
以色列本古里安大学生物医学机器人实验室主任Ilana Nisky表示,我们研究的是人的情感,以及通过触觉传感器理解人,这个过程当中我们学习如何适应环境、改变身体以及其它情况,这是人进行复杂操作最基本的行为,机器上也是这样,尤其是对医学机器人和手术机器人,这是我们研究的最大范围。
荷兰代尔夫特理工大学副教授Jens Kober表示,我们可以看到一分钟以内就可以训练人工智能捕获这个小球,所以我们做的东西看起来不是非常复杂,想用一些简单的方式教机器来做这些看似简单的工作。
清华大学医学院生物医学工程系教授高上凯做了题为《脑-机接口的现状与未来》的演讲。
高上凯表示,实现一个脑机接口最最基本、最最关键的点就是怎样监测大脑活动的信息,过去的一二十年当中,几乎所有可以用来监测大脑活动的技术手段和方法都已经一用在脑机借口的研究当中,包括无创的方法,比如脑电脑磁,或者把电机直接植入颅内。按照广泛应用来说,无创肯定是首选的。脑和机连通以后能够干什么呢?首先就是控制,脑机接口研发开始的阶段一个很主要的动因就是给那些运动障碍的残疾人提供外部交流的机会,所以很多实验室都研发了对轮椅控制的系统。现在还有开发对假肢和外骨骼的控制,2014年巴西世界杯上有一个下肢瘫痪的残疾人用脑电信号把第一个球踢出去了,现在这样的控制系统即使是用无创的技术也可以实现连续的控制。除了脑和机的通讯之外,也有人关注脑和脑的直接通讯。这是美国华盛顿大学开发的两个人之间的通讯,了解意图以后发送到对方,一方是接收命令的,通过颅内刺激把信号直接传递到大脑,现在发展到了可以连接到更多的人,把更多脑和脑之间的通讯联系起来,协调解决一个共同关心的问题。
荷兰代尔夫特理工大学副教授Jens Kober做了题为《学习交互以及从交互中学习》的演讲。
Jens Kober表示,人工智能机器学习的具体挑战首先是保证安全性。我们不想破坏周围的环境或者伤害人类,而是希望能够快速学习,因为数据是很昂贵的,要是想在真正的机器人来做研究的话,需要收集数据犯错,这会花很长时间,除非在Google可以有很多机器人不分昼夜地工作,这很令人赞叹,但是对其他人来说不太务实。我们要知道怎么把仅有的数据变成真实的能力,不是练习的时候有多安全,而是练习应用起来安全性能不能保证。我觉得最大的挑战是不确定性和变化性,这是贯穿人和机器互动的所有环节,具体到真实的人机接触会有更多的不确定性和变化,互动性的机器技能学习也要变得更加高效、更加直觉性,这样才能进入我们的日常生活,每一个人都可以教机器人去做我们想让机器人做的事情。我觉得最大的问题是如何表达,把人的反馈给到机器人。
日本Preferred Networks股份有限公司软件工程师Jun HATORI做了题为《每个人的机器人:前沿深度学习和机器人技术在工业和个人机器人的应用》的演讲。
Jun HATORI表示,机器人已经被用在很多范围和生活领域,包括农业、制造、建造和物流等。抓取、机器语言和家务,这些是我们应用的主要领域。要把机器带到人的生活环境和家里,首先应该提高机器人的视觉能力和人机接口,我们认为这不光是对个人机器人很重要,即使是工业机器人也应该是这样,越来越成熟就应该越来越改善机器人的HRI和计算机视觉功能。清洁机器人对打扫这样基本的家务已经有结果了,我们还有一些没能解决的挑战,但是家庭机器人应用肯定要比很多人思考的来到的更早,这也是我们的期望。
23日,与会嘉宾围绕“人工智能与融合”、“市场前景与投资”深入交流。
第五阶段“人工智能与融合”由世界工程组织联合会(WFEO)候任主席龚克主持。
达闼科技(北京)有限公司创始人、首席执行官黄晓庆做了题为《拥抱5G+智能服务时代》的演讲。
黄晓庆表示,达闼科技在2012年提出了云端智能机器人的概念,通过一个云端大脑和一个很优秀的、低延迟的安全移动网络,完全可以实现和人一样聪明的机器人。这就意味着可以通过一个云端的大脑和一个移动通讯的网络,为千家万户、为各行各业,提供在工作能力、操作能力、灵活性都达到人类水平的机器人,因此我们把它叫做云端智能机器人。云端智能机器人的核心关键是要把机器的大脑和机器的身体连在一起,所以当我认识到这个问题以后,原来机器人的问题是一个通讯问题。作为从事了三十多年通讯技术的工程师,我马上意识到我们必须参与到这场伟大的革命当中。
日本东北大学教授、IEEE候任副主席Kazuhiro Kosuge做了题为《一种协作型机器人的概念及其实际应用》的演讲。
Kazuhiro Kosuge表示,2012年的时候,美国国家信息部发布了一个2030年的四个会改变世界的趋势。发布这个报告之后,很多国家、很多公司、很多机构都开始谈论这样四个大的趋势。最近的一个版本是由安德鲁温斯顿发布的,他是麻省理工大学的教授,认为主要有几个大的因素。首先是人口会变化,人口增加10亿,人的寿命更长,人口越来越老龄化,六十五岁以上的人到了2030年会超过10亿人口,再就是城市化,三分之二的人口将会生活在城市。《金融时报》发布的一篇文章认为日本对未来的劳动力变化准备不足,可能出现劳动力短缺造成的大量公司破产。十年前就有很多关于机器人怎么为社会做贡献的讨论,这些都是讨论的议题。我们想找到机器人和AI怎么为社会做贡献的方式,结论是机器人可以提供人和服务,通过这些服务,机器人就可以给社会做贡献了。作为社会有三个价值,个人、集体和全球,同时发现机器人的研究者有很多机会。最有意思的是,这是机器人的技术基础以及新兴技术,我们可以通过这些服务对社会做贡献。
优必选科技股份有限公司副总裁谭欢做了题为《让机器人走向千家万户:面向智能机器人的认知和实体功能实现》的演讲。
谭欢表示,大家看到人形机器人的第一感觉应该很亲切,因为它是人形的,一个能够行走的机器人赋予了机器人更多的灵活性,可以在不同的环境执行不同的任务。一个简单的操作功能集成了感知、决策、稳定的动作,同时利用大脑里面的记忆信息去规划一个可靠的抓取动作,移动当中的操作就更是几乎集成了所有机器人的智能,需要分析人的需求,找到我到底需要去拿什么东西,需要定位机器人在这个环境当中是什么位置,打开冰箱门的时候是需要拿可乐还是拿别的东西。机器人走向人的时候你会感觉到这是一个伙伴走向了你,可乐放在桌子上面把薯片递给人的时候,你会想到这是一个典型的基于物理的人机交互。我们的目标是让机器人走进千家万户,这个目标是非常具有挑战性的,因为我们最终希望机器人智能和人工智能能够融合在一起,和谐共存。我们努力了很多年,也许还要再努力很多年,但我们坚信总有一天,机器人将和人类共存、共生在这个地球上。
清华大学教授、清华大学人工智能研究院智能机器人研究中心主任孙富春做了题为《面向灵巧操作的主动感知与技能学习》的演讲。
孙富春表示,这里很多人做机器学习,机器学习不强调和环境的交互,所以是典型的开放学习。我们研究人工智能的学习过程,比如深度学习要研究可解释性的问题,乌鸦在填石喝水的学习过程当中既用到了感知过程,就是大脑、眼睛和行为之间形成的行为共融,通过不断地从感知到行为,从感知到行为的闭环过程实现了认知的过程,实现了非常复杂的操作过程。机器人学习是和环境交互过程当中,从感知到行为,再从行为到感知的认知过程。于是我们提出了一个主动感知的概念,主动感知由三个部分组成:一部分是传感器主动,传感器怎样最快地找到感兴趣的目标。另一部分是感知模式主动,那么多传感器究竟如何做到传感器的模态选择,包括行为的选择。机器人能不能像乌鸦一样,通过不断的实践越来越精明?我们把它叫做发育。
猎豹移动董事长兼首席执行官王兵做了题为《机器人的下一站 开放 场景 生态》的演讲。
王兵表示,过去几年深度学习的一些发展,包括算力的大量提升,GPU的发展让我们今天的服务机器人可以在一些基础交互能力上接近人类的水平。语音方面我们有全链条的AI技术,高噪音环境下的识别、自然语言理解和OP,TTS方面我们都可以做到非常接近人类的水平,视觉识别反而是机器比较有优势的,可以用更好的传感器在很复杂的环境下用更大的算力,某些领域甚至能够超过人类的视觉识别能力,我们还有在室内自主研发非常低成本的视觉导航系统能力,通过猎豹有互联网整体软件的开发能力和应用场景的拓展能力。具备这些能力以后,我们推出了很多服务机器人产品。我们的一个比较重要的产品叫做“豹小秘”,这是一个五星级的服务接待机器人,主要功能是导览、导购、问询。相信大家在很多一二线城市商场也看到过豹小秘,我们已经在商场部署了很多台这样的设备。可以作为博物馆的讲解员、商场的促销员、自动巡逻,多模态的人机交互,并且可以做智能的引领。目前已经在几十个不同的场景落地,包括政务大厅、公安系统、学校、酒店、银行、图书馆、商场、零售店,非常多的场景。
康力优蓝机器人科技有限公司创始人刘雪楠做了题为《人性化设计在服务机器人场景应用中的发展趋势》的演讲。
刘雪楠表示,服务机器人的全要素包四字词,智能、服务、机器和人。智能是大家从不同的维度可以分析,我这里讲的是偏类人型的服务机器人,一旦接近人性化就要和人的特点关联。服务也很简单,就是场景应用,目前服务机器人场景应用刚刚开始,场景应用正在持续裂变。更重要的是,服务机器人有高度的机械运动性,包括可移动能力,手的上下肢的移动能力。个人有一个观点,认为轮步结合有可能是更高效的一个方向。飞机是学着鸟来的,大家也没看到飞机扇翅膀,因为必须讲求运动效率。世界最棒的机器人在我们看来是变形金刚,另外一个名字是汽车人,汽车人的运动模式是什么?轮步结合,所以我们认为走入我们生活主流的服务机器人的运动模式应该是轮步结合,我们推出的“优优小哪吒”就是这样,综合成本是世界上所有步态机器人的几十分之一,已经完全可以量产了,也可以上下台阶,只是今天刚刚发布,上台阶还有点慢,但这只是过程和时间问题,我们会进一步优化算法和材料,提升这种运动能力。按照三年一个品类的发展过程,最后运动的效率会非常之高。
第六阶段“市场前景与投资”由加拿大阿尔伯塔大学教授张宏主持。
台湾大学教授罗仁权做了题为《人工智能与物联网结合机器人再创新市场新商机》的演讲。
罗仁权表示,机器人的应用领域非常广泛,很有潜力的就是协作机器人,我们也看到人工智能非常重要。协作机器人有许多使用模式,比如教育领域和工业领域,历史上已经一有超过2000份技术文件,很多科学界的人士都在使用,我们在实验室做了这样的机器人,左右手臂看起来也是非常不同,进行不同手臂的模块化,也有自己的驱动器,手和腰都有驱动器,工作范围会更大一些。现在机器人有很多应用领域,大家都在谈相关的网络互联、人人互联、人机互联、机机互联,也是基于智能的网络,而且要有网络真实的世界,包括机器人、机床、移动机器人等等,要让这些进行协作。谈到智能技术有三个核心支柱,机器人可以有工业机器人、服务机器人,或者医学机器人,很多数据上都有收集的能力,每个东西都会装上传感器收集数据,很多数据就会变成十亿级的数据,之后变成大数据,有了大数据之后我们就可以用人工智能处理这些数据,因为我们使用AI的话一定要有很好的数据进行支持,机器人可以服务非常多的大众、私营部门、物联网是大数据的收集系统。
以色列机器人协会(IROB)主席Zvi Shiller做了题为《智能机器人:机遇与挑战》的演讲。
Zvi Shiller表示,智能机器人首先是有交互性,可以和机器交互、人机交互,而且有先进的传感设备,也会对周边的环境更敏感,要有高运动能力和灵巧度。现在我们希望机器人能够自主,不用老是告诉他们去做什么,也希望他们能够有自行学习的能力,也就是可以随着时间的推移自己改善,不是在出厂的时候受程序的限制,应该把机械学和人工智能结合起来。有一个预测,针对于机器人市场在未来的影响:预计到2025年机器人市值大概是有1.7万亿美元,或者超过20万亿人民币。我不知道这种预测是否是正确的,核心是机器人会对我们的生活和经济产生巨大的影响,因此我们不能忽视机器人正在影响人类。有的时候我们需要机器人解决一些关键的社会需求,如果有些行业工人很难找的话可以用机器人替代,有些行业发展太慢或者下降是因为所需的劳动力成本太高,可以改善传统和现代的行业生产力,有的时候机器人也可以拯救生命,比如自动驾驶汽车也可以被视为机器人,可以通过减少事故、拯救生命,目前在美国每年有3.6万次汽车事故,如果使用自动驾驶的话可以避免这种情况,也就是很多领域当中机器人都是非常有潜力的。
哈工大机器人集团股份有限公司总裁王猛做了题为《先进制造业教育领域的摆渡人——HRG工业机器人教育领域的孵化实践》的演讲。
王猛表示,哈工在2015年设立了面向工业教育的公司,通过这些年的发展,自己也形成了教学装备、教材专利和在线APP等多种产品开发,用户量达到100万以上。此外也和新加坡麻省理工高校合作,入选了中国品牌的前一百强,面向的就是通过智能体系搭建培训教程。通过分院的建设以及在培训、考试等等近百家中心的布局,形成教育产业链的初步推广。基于这种平台能够为当地和全国提供人才的培养和教学体系支撑。我们和百所院校共建机器人实验室、机器人学科、人工智能实验室等等,但是过程当中会发现问题,就是纯粹靠这些硬件还不足以提升很多学员的知识和水平,需要一种系统化的教学教材体系和师资资源。2016年我们一方面在进行教学装备的完善,针对市场牵引研制了9类40余种教程,也和企业学校通过联合培养的方式培养这些师资资源,大大提升了教学效果。我们通过自己的努力形成了一些相关成果,比如获评工业和信息化人才培养基地,江苏省的人才实训基地,也有参与到教育部在产学合作和协同运营的课程改革当中,同时在师资培养、英才名教计划布局了很多期,包括举办国际、省级的多种机器人大赛以及百万人才的技能竞赛加大人员的参与度,也有积极参与主办学术论坛和产教峰会。通过自己的努力,高端人才教育方面取得了一些城市,也培养了一批人才。实际上我们还会继续深耕在职能制造的教育领域,可以说是我们众多优秀公司之一。
俄罗斯机器人协会(RAR)主席Alisa Koniukhovskaia做了题为《俄罗斯机器人市场与合作方式》的演讲。
Alisa Koniukhovskaia表示,俄罗斯机器人协会做了很多国际合作,比如中国电子协会、中国机器人工业联盟、浙江机器人行业协会等。我们有15个国外工业机器人制造商,10个俄罗斯本地项目,80个工业机器人集成商,150个服务机器人的公司,56个开设机器人教育的大学,2000家儿童教育机器人俱乐部。比起中国,俄罗斯机器人市场比较小,但是我们有自己的特征,就是定制俄罗斯自己的方案。俄罗斯的机器人应用很广,有在公共场合使用的机器人,有在农业领域使用的机器人,有航空机器人、无人机和外骨骼机器人等。SponCOM这家国际企业已经在33个国家销售机器人,并且在全世界范围都有分销商,26个国家都有业务,而且有些特殊的技术能力和特点,他们有很好的声音识别和自由运动姿态的表达和连接,还有很多公共场景,比如银行、医院、娱乐教育场合都可以使用。中国在硬件上很强,俄罗斯在软件上很强,这方面是可以互相合作的,如果感兴趣的话,中国也可以对俄罗斯项目进行投资。我们可以做些培训和共同交流,参加彼此召开的活动,也很欢迎中国的同事们到俄罗斯看一看。
中瑞福宁欧洲创新中心执行董事Ivan Lundberg做了题为《成功部署协作机器人——实验室自动化案例研究》的演讲。
Ivan Lundberg表示,不同的公司都想做出自己的机器人。上面是五个著名的品牌,下面是五个新的生产者,都做得非常好。这些协作机器人想做的是弥合纯人和纯机器工作之间的范围。为了实现这一点,我们要确保机器人编程容易,同时互动也应该很简单。我们用一只手就可以命令它们去做什么,同时机器人应该很简单地纠正简单的错误,我们并不想做一个非常贵的机器人,比如人去摆一些东西,这样的话机器人就可以处理这些物料,出现问题的话就可以从一开始重启程序。协作机器人能够把成本降到最低,周边硬件的价格也会进一步降低,这样可以把机器人用到最大的极致。我们一开始是有专用的机器设备,后来是有标准化的机器人,背后有软件包,机器人有更多的软件智能是因为可扩展性更多,也会比硬件更好一些,能够更好地维护和扩展。我们如何让协作机器人做好这个任务?至关重要的一点就是我们不应该重新调整所有的东西适应机器人,不然就没法达到我们想要的灵活的、非常好的工作机器人。所以如何像人一样解决这样的问题,不是所有的东西都非常固定,而是有一个半结构化的环境,比如使用视觉触觉,也让人类参与进来,包括修改错误和执行程序等都由机器人来做。
在高峰对话环节,6位专家以“学术、产业、资本跨界融合,协同助推机器人新时代”为主题,从多种角度共同进行探讨,观点纷呈。对话环节由北京航空航天大学教授、机器人研究所名誉所长王田苗担任主持。
王田苗在对话中表示,制造业和农业方面,如果我们不再进行人工智能自动化的改造,很可能就会让这些产业流失到更便宜的国家,现在向越南、柬埔寨和印度流失的趋势已经起来了,如果不用新的技术把生产成本和用工荒的问题解决,我们的制造业就会受到很大的影响。再就是大健康方面,现在我们雇不到保姆,雇不到照顾老人的人员,所以为了提高我们的生活质量,这方面也有巨大的需求。而对国家的战略意义就更加凸显,人工智能是融合各种高技术的特别高的体现,工业时代的标志性产品是汽车,智能时代的标志性产品是智能机器人。
台湾大学教授罗仁权在对话中表示,一个国家的经济结构是服务业和制造业占了很大的比例,大家可以看到我们制造业的比例是慢慢下降的,服务业的比例是慢慢提升的,对经济的影响,影响是很大的,因为制造业是从工厂里面出来抛光、去毛边、做喷漆,但现在机器人做的百分比以及能够把工作做得很好的比例还是不够高,所以很多智能化是把机器做得更完整,真正协助这些很辛苦、很危险的工作者。按照整个经济社会来看,如果这项工作能够把事情做好,就是国民素质提高了、生活水准提高了,服务业更好的时候大家就更能够享受,回头来看还是要通过技术把制造业做好。
德国汉堡大学信息科学系多模态技术研究所所长张建伟在对话中表示,现在人工智能和机器人领域中国在世界上的地位有些可以类比的情况,目前整个国家的政策推动和全民热度、投资强度都是全球非常领先的,但是短板的地方也非常类似,包括一些基础、关键的算法、核心零部件和首批创新的应用场景,这些和国外还有一些区别,但是我们追赶的速度非常快,尤其是在工业机器人整个低成本化、普遍的应用,服务机器人尤其移动机器人的开发方面,Technology Push方面我们还是作出了很多国外还觉得比较领先的、创新的应用,这个方面还是有一些特点,整个学术水平方面我们排在第四位,美国、德国、日本之后就是中国,人工智能和机器人基础方面的贡献追赶速度也会非常快,学术应用都有很好的趋势。
软银中国资本合伙人张岳鹏在对话中表示,因为我们是做投资的,可能看的面也比较宽一些,其实真的是在各行各业、各个领域都能够感觉到这种对新的技术的需求,产业升级也好、智能化也好,这些现象我们全部都能看得到。其实这个肯定会来的,真的是风来了挡都挡不住。首先是技术推动,底层技术允许你去推动这样的变化,算力已经有了,算法和人工智能都是人才,中国基本人才的层面也具备了,张院士这样外面的技术也在不断影响中国。需求侧我很同意任总的讲法,我们投了一个和无人驾驶有关的领域,就是环卫车,这是无人驾驶落地的场景,环卫很快就没人干了,都是那些年龄比较大的叔叔阿姨还能干,九零后不管家里有钱没钱,肯定不会愿意干这件事。
新松机器人投资有限公司首席投资官任顺英在对话中表示,看到这几年人工智能技术的发展,特别是进入这个行业一年的时间,解决了我分析中国人口结构之后很多的担忧。机器人虽然发展了很多年,可能有四五十年,但并没有在大量的行业当中应用,问题就像刚才Ivan先生讲的,之前都是自动化设备,并不是柔性的设备,假如现在我们新的技术能够提供智能化,能够柔性生产,刚才我说的那些行业比如自动驾驶汽车,可能十年二十年的时间就把司机解放出来了。
北京天智航医疗科技股份有限公司创始人张送根在对话中表示,有一点是确定的,就是现在人的经济水平发展之后,特别是对以前有和无的问题解决了,已经没法满足人的需求了,特别是现在希望高质量的发展。以前人类忍受的工作现在没法忍受了,所以就必须用机器来取代,这一块肯定会促进经济的发展。就像我们做医疗的,以前大家没钱了很多疾病可以忍受,就是所谓的保守治疗,回去按摩一下,吃点中药,现在就不一定了,而且危险性已经小了很多。微创本质上就是病人的需要,因为有了微创,以前的手术做起来很恐惧,现在不恐惧了,所以就去做了。做的过程当中由于这种需求的增长,培养高级技师的周期又很长,所以缺乏成熟的、让人放心的医师,如果我们有机器人的技术就可以让大量的技师批量生产。这一方面促进了经济的发展,另一方面也有效地改善了民生,所以还是相互促进的。
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