2022世界機器人大會主論壇群星璀璨，産、學、研各領域大咖齊聚首，共話巅峰，爲機器人未來發展領航。
峰會現場，葛樹志發表了題爲《新加坡機器人和人工智能技術的發展》的演講。以下爲葛樹志演講內容的整理。
各位同事，朋友們，大家好！我是葛樹志，來自新加坡國立大學。很榮幸在中國舉辦的2022年世界機器人大會上介紹新加坡機器人和人工智能技術的發展。我是新加坡國立大學電子與計算機工程系教授，也是功能智能材料研究院首席研究員，同時是新加坡科技研究局制造技術研究所兼職研究員。我代表Marcello Ang、I-Ming Chen、Cecilia Laschi、Louis Phee、Pey Yuen Tao、Danwei Wang和Lihua Xie做本次演講。
我們的演講包括五個部分：社會進步、機器人技術的演變、機器人技術：人工智能走進生活、機器人技術和人工智能融合的前沿進展和社區和組織。
首先是社會進步，機器人和人工智能技術正在顛覆我們生活的方方面面。從工業、服務、到教育、醫療保健、交通行業等等。我們在推動技術發展的同時也感到恐慌，我們從農業和工業經濟發展起來，時間尺度是以世紀爲單位劃分的。當我們進入工業經濟後，發展是以年爲單位計算的，而在信息時代，變化是以月爲單位的。到了智能社會，變化是以天爲單位的。我們可以看到變化比以前快得多，歡迎來到智能社會時代。
在現代和未來社會裏，我們將自我感知，自主學習、自主決策、自主執行、自主適應。大家可以看到酒店、商店，甚至大學裏的一切都在發生翻天覆地的變化。因爲新冠肺炎疫情，我們開始了比以往更多的自學和在線學習。這將意味著許多學生會自學，即使機器將變得前所未有的智能，它們將與我們人類共存。而要進入智能社會，我們需要高科技人才來推動高端硬件的開發。從各方面促進智能軟件的發展。從通信、計算到制造業、傳感、而在感知方面。我們有感知和傳感器，我們有智能、學習、分析、執行。當然，我們還有處理器和發射器。早些時候我們使用計算機，進行計算機交互。其實，機器人正在轉變人類社會，以前是計算機，現在是機器人。機器人並不局限于操作機器人，實際上汽車、直升機……任何東西都可以與機器人有關。因此我們有人類和機器人的互動。
第二部分我想分享的是機器人技術的演變。
第一代機器人技術是工業機器人，從上世紀70年代開始，人類希望減少艱苦的勞動，因此發明了操作機器人。1998年T.H. Lee教授、C.J. Harris、Chris Harris。和我共同撰寫了第一本關于操作機器人的自適應神經網絡控制的書籍，其中我們擬合了驅動神經網絡建模、自適應控制和協調。當然，這個領域還在繼續發展，我們有實時的RBG-D和三維重建，還有在非結構化環境中的零件規劃/再規劃 手眼標定和多臂協調，以及宏觀迷你機器人操作控制等，向第一代邁進。
到了上世紀90年代的第二代移動機器人。有在網上、天空中和水裏的自主機器人，大家可以看到我們在網上和天空中取得的進展。我們對直升機進行建模、控制和協調，也有自主的移動機器人，還有三維點雲輔助精確定位的自主機器人，運用分層拓撲零件規劃以實現高效的導航，還具備帶有安全意識的運動控制策略。
然後是第三代社會和服務機器人技術，這從21世紀開始變得非常流行。
服務機器人是一種爲人類或設備執行任務的機器人，但設備不包括工業自動化應用，這是服務機器人的物理功能，社交機器人是具有人類社會屬性的智能機器人，是我們社會日常生活中的一部分。咖啡機、清潔器、竈具等算是機器人技術，而社交機器人是人類的同伴，已成爲人類生理需求的一部分。機器人正在成爲我們日常生活的一部分 ，就像個人電腦進入每家每戶一樣，機器人能夠相互交流、相互溝通，也能與人類、環境互動和交流，也在附屬于其角色的社會和文化結構中進行互動和交流。這是我們在2008年創辦的雜志，這是機器人雜志的定義。大家可以看到，我們從功能化、模塊化，逐漸發展到藝術機器人、小機器人。如果你有興趣，可以向本刊和Springer Nature提交發表申請。我們也有一篇關于社交機器人的角色扮演學習的論文。
機器人已經成爲社會中的一個角色，大家想一想，繼續向前邁進的話。你會看到第四代機器人技術，那就是功能性的智能材料機器人。它們更小、更智能，不僅有生命，還可能是你身體的一部分。可能是你話語的一部分，或者在你的家具或牆壁的玻璃上隨處可見。這其實是材料機器人技術，這個技術去年剛剛推出。這是諾貝爾獎得主K. S. Novoselov教授指導的功能智能材料研究院（I-FIM）。這是我們的一張合照，我們的技術將向更小層面發展，分子層面、原子層面。然後，在功能性智能材料方面，可能是3D打印的，磁場可以改變我們分離材料的方式。大家可以看到，磁性納米粒子變得更小、更輕。
我要分享的第三點是機器人技術：人工智能走進生活。
大家想一下，人們仍在討論機器人會不會比人類更聰明的問題，並且在進行辯論。但我想說的是，這個世界上有兩種智慧生物。一種是生物學上的人類，另一種則是人類制造的智能機器人生物。如果智能機器人不斷得到開發，不斷嵌入最先進的技術。在許多方面，機器人可能比我們更強。例如，直升機比我們飛得更高，汽車比我們跑得更快，機器人幹的活比我們幹的更累……只要你能想象，就能實現。現在有很多人忙于工作而忽視了他們的孩子，孩子們要和智能機器人一起玩，他們可能會學得更快。在日本，孩子們已經喜歡和機器人玩了。機器人對他們很友好，而且能講笑話。所以在開始時，我們就有智能的人類機器人互動和服務。在與人類交流中，盡管這裏的口語只占7%。但機器人使人類更加聰明，並保持交談。
人類有智能認知，我們實際上有顯著驅動的關聯記憶。研究動機：人類對複雜視覺的內部表征是非常稀少的，而大腦中的神經網絡在處理信息時是高度動態的。因此，我們勢必要采用視覺顯著性來確定，哪些單元對視覺模式的存儲和檢索更爲重要，並構建一個網絡勢場來確定動態突觸權重，從而獲取一個具有多個吸引子的記憶網絡，然後我們進一步轉向社交機器人。這實際上是硅和生物這兩個領域結合到了一起。
然後是智能視覺認知，這是我的一篇有數據支持的研究，視覺系統旨在搜索和關注場景中有價值、顯著性的部分。這就是其中的數學，我知道大家的興趣所在，這也是一個機器人的頭，然後，在走廊或外面。我可以知道我的機器人在看哪裏，因爲有谷歌眼鏡。在這裏，我們用機器人的頭作爲陪伴，這是在社交機器人界非常有名，受到高度認可的He Hongshen。他還通過人工智能使我們生活的方方面面更加便利，例如，交通。小型交通標志識別、駕駛自動汽車可以實現。這是一個未來的汽車，我們有深度學習，還有所有的標志，已經可以識別標志，讓汽車更加智能。如果有一只機器人狗和你一起散步，不僅是機器人汽車，機器人狗也有提醒功能。
Feng Hui教授有研究人類是如何影響動作識別的，基于視覺的人類動作是用動作標簽標記圖像順序的過程。通過深度學習，實現動作識別是爲了更好的讓人類與機器人互動。還有這種深度空間轉換的人到圖像的生成。虛擬現實，如果它非常真實。它實際上是現實，甚至比現實更好。因此，在虛擬環境中你可以被轉化爲現實。這實際上是Liu Meichen實現了個人圖像生成。因此，我們將現實和虛擬現實結合。
當然，我們還有自然語言處理。我提到，占比7%的口語非常重要，讓我們保持交談。而大家知道自然語言處理中，仍然有隱晦的暗示。我們仍然需要技術發展，使機器更加精巧和智能。有許多方法可以改善情緒或保持良好的心理健康。大家知道，現在在上海、北京、新加坡或日本生活的孩子。他們問：“媽媽，爸爸，你們到底愛不愛我？”而不是“你給我多少零花錢？” 所以，愛很重要。因此，要注意自己的情緒和反應，以適當的方式表達你的感受。而機器人是我們的夥伴，我們可以放心地和它交談。這能解決社會中的一些情感問題，我可以在這裏展示。我希望大家關注同事和孩子們的健康。
接下來我想和大家分享的是機器人技術融合的前沿進展。
機器人比人類強大得多，盡管他們是我們人類設計的機器人、人工智能、材料、醫學、倫理學。如果它們結合起來成爲人類的一部分，我們就能舒適地生活。大家可以看到，從簡單的開始，一開始是一個固定的機器人，一個協作的機器人。
這是著名教授Li Yanai，他正在英國開發協作機器人，而這是一個移動機器人，很靈活。這是一個智能機器人在給我擁抱，還有智能制造項目的機器人系統。因爲人工智能機器人技術、控制、通信。這些技術使機器人系統成爲可能，通過機器人系統的性能評估。機器人技術和人工智能結合的前沿發展，大家可以看到這是虛擬的，而它與硬件連接的地方是設備。一個在房間裏，一個在觀察房間，他們之間是相互對應的。正如我所說的帶有人工智能的機器人在空中、在水上、在網上的應用。這其實是在水中，有輸出限制的液化天然氣運輸船的動態控制是在水中和水面上。Yang Xiaolin爲我們的海上工程做出了貢獻。
現在，我將爲大家介紹一些帶領新加坡機器人和人工智能技術前沿發展的研究團隊。
首先， Pey Yuen Tao來自新加坡制造技術研究院。他正在做模塊化可重新配置的移動機器人。模塊化的機器人，基本上可以根據需要進行連接、移動和重新配置。這實際上是預訓練方法的中心引導嵌入。這是半監督的學習方法，這是全新的模塊化執行器，以實現軟件和混合機器人。這是自適應的靈活的機器人用于HMLV操作中的機器人操作的數據效率人工智能。
這是我的朋友，高級機器人中心的主任，而這些實際上是來自非結構化和人類環境的日常機器人技術。從結構化環境——人與機器人分離，到非結構化環境——人與機器人的互動。這是爲機器人設計的工廠，這是智能機器人在適應爲人類設計的空間。這實際上是爲了更加優化機器人的身體、硬件、智能機械，往軟機器人的方向發展，也讓軟件機器人有更好的頭腦、綜合感知、計劃、執行、控制和學習，以及理解運動和任務。另一個是以人爲中心的機器人技術，了解人類的運動和行爲。還有了解合適的自主水平以及如何協作，這是我朋友和他一直在做的事情。這輛車正在校園裏自動駕駛，校園裏還有走動的學生和教授。這是密集型融合，這是語音控制，這是Marcelo Ang。
我的另一位朋友，來自南洋理工大學的I-Ming Chen教授和他的國家機器人研發計劃——建築業的機器人技術4.0。大家可以看到PPVC和預制廠，現場安裝、現場建築工作。這是在開發集成和連接的解決方案，以提高預制構件生産過程的自動化。PPVC元件從工廠生産到現場安裝，讓未來的數字化建設得以實現。這是WP1、WP2、WP3、WP4。我們有智能網絡物理系統和用于現場項目監督的機器人，還有高負荷移動機器人，用于多層建築。以及PPVC和智能連接器的自動化安裝。
我的另一位同事，來自新加坡國立大學的Cecelia Laschi，從事軟機器人研究。軟機器人技術可以應用于建造軟內窺鏡，在人體內部導航，進行診斷或治療。軟機器人也可以在康複中與病人進行更有效的互動，還有協助制造的軟件。軟機器人技術未來可期。軟機器人部件、神經網絡和控制裝置甚至可以飛行。從基礎研究到醫療保健應用 可以開發的東西還很多。
恭喜Cecilia Laschi 這是我的另一位同事和朋友Louis Phee，他在南洋理工大學的轉印品方面取得了成功，他發明了這種主從式經皮內窺鏡機器人。未來機器人手術面臨的真正挑戰是，不再是機器人對傳統程序和手術手勢的單純模仿和替代，而是探索全新的手術。這種全新的手術只有通過機器人/機電工具與人類外科醫生一起才能完成。他的研究已經進行成果轉化。希望大家有機會和Louis Phee教授交流，看看他的研究對醫療保健有什麽貢獻。
這是我另一位朋友，我的大哥Danwei Wang。我讀了他的一些論文，他現在正在聖淘沙用自動駕駛掃路車，增強現實體驗進行公共部門的5G試驗。已經開始了十項試驗，政府的目標是到今年年底，公共部門在聖淘沙進行15個現場試驗，到2023年上半年至少進行30個試驗，恭喜Danwei Wang。
然後是自動駕駛的道路清掃車和運送食物的機器人。基本上機器人通過人工智能到處移動，我的另一位好友Lihua Xie。她的萬能導航系統是非常靈活的，導航系統解決方案。這裏也有一段視頻。關鍵技術：動態環境感知、智能路徑規劃、精確運動控制。在2D/3D地圖中重新定位，快速自動停靠/充電、靈活的車隊管理、可擴展的操縱器集成以及多模式語義SLAM 靜態、高度動態的。大家可以看到不同的傳感器和不同的智能，是如何生成動態地圖系統的。
正如我所提到的，國際機器人從服務到自主機器人和社交機器人。這就是我們建立的社區。Agnieszka和Serena是我們的主編，而我是創始主編，來自斯坦福大學的Oussama Khatib教授是創始聯合主編。這就是我們的期刊，還有我們將參與的會議。我們將于2022年12月13日至16日在意大利佛羅倫薩舉行會議，歡迎並邀請各位參加，我們在那裏見。如果大家有興趣可以參考一下，非常感謝各位！當然也要感謝所有做出貢獻的成員、我的學生、同事和朋友。非常感謝各位，祝會議取得圓滿成功！
——Sam Ge