利用笛卡爾乘積—挖掘人工智慧與機器人學的交叉熱點及未來趨勢

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轉載自：學術頭條

近日，AMiner 發布「智能機器人（前沿版）」報告，從機器人學的發展概述出發，介紹了機器人所運用的人工智慧領域的關鍵技術，並根據 AMiner 數據挖掘了智能機器人學者在國內外的分布，探討了目前智能機器人的應用領域，還預測機器人學未來的發展趨勢。本文介紹了此報告的部分內容，完整報告請點擊閱讀原文下載。

智能機器人人才分布

AMiner 基於論文數據整理了中國智能機器人人才庫，該圖為中國智能機器人人才分布圖。

在中國國內，智能機器人領域的研究學者主要分布在北京、哈爾濱、上海、廣州等城市。其中，北京的研究學者數量大於其他城市。這主要是得益於北京市內諸如眾多高校的研究所例如北京理工大學智能機器人與系統高精尖創新中心、北京信息科技大學機器人足球隊（water)、北京航空航天大學機器人研究所以及一些產業研究所的存在。

由於篇幅限制，小編在智能機器人領域的研究學者分布較多的四個城市各選取了一所研究所進行介紹，如有不周，敬請指正。

北京航空航天大學機器人研究所

該機器人研究所於 1987 年由張啟先院士創建，是一個集教學、科研、開發為一體的研究實體。主要從事現代機構學及機器人技術方面的理論研究和技術開發。本研究所現有教授 12 名 (博士生導師 13 名)，副教授 8 人，講師 6 人；其中長江學者特聘教授 2 名，國家傑出青年基金獲得者 2 名，教育部新(跨) 世紀優秀人才 3 人，北京市科技新星 6 人。現擁有「虛擬現實技術與系統」國家重點實驗室 (共建)、「飛行器裝配機器人裝備」北京市重點實驗室、中國機械工業聯合會「機械工業服務機器人技術」重點實驗室、「面向高端裝備製造的機器人技術」北京市國際科技合作基地。

王田苗教授是北京航空航天大學機器人研究所教授、博導，國家教育部特聘教授「長江學者」，「新世紀百千萬人才工程」國家級人選，曾任國家 863 計劃「十五」機器人主題專家組組長、「十一五」先進位造技術領域專家組組長及中國製造業信息化專家組副組長、「十二五」服務機器人重點項目專家組組長，現任北航機械工程及自動化學院院長、IEEE Fellow。

王田苗教授於 2017 年參與的由北京航空航天大學課題組牽頭、與哈佛大學 Wood 教授實驗室聯合科研團隊取得的最新研究成果——仿生?魚軟體吸盤機器人登上國際頂級期刊 Science 的封面報道，成為我國在《Science Robotics》上發表的首篇論文。

哈爾濱工業大學機器人研究所

哈爾濱工業大學機器人研究所成立於 1986 年，是我國最早專門開展機器人研究的單位之一，是我國第一台弧焊機器人和點焊機器人的誕生地。2007 年被批准為機器人技術與系統國家重點實驗室，2010 年通過驗收。機器人研究所是哈爾濱工業大學機械電子工程學科的牽頭單位，機械電子工程是我國同類學科的第一個博士點，是「211 工程」和「985 工程「的重點建設學科，也是首批「長江學者」獎勵計劃特聘教授崗位的設置學科。

上海交通大學機器人研究所

研究所的前身是 1979 年建立的機器人研究室，1985 年更名為上海交通大學機器人研究所，是我國最早機器人從事機器人技術研發的專業機構之一。1992 年建成國家 863 機器人柔性裝配系統網點實驗室。機器人研究所是機械電子工程學科的碩士和博士學位授予點，現有人員 29 人，其中「長江學者」特聘教授 2 人、教授 8 名、副教授和高級工程師 15 名，博士研究生 50 余名，碩士研究生 60 余名。目前有八人次入選國家和省部級人才計劃，包括「國家傑出青年基金」（2 人次）、「上海市優秀學科帶頭人計劃」（2 人次）、「教育部新世紀優秀人才支持計劃」（2 人次）、「上海市曙光計劃」和「上海市啟明星計劃」。有國際學術刊物「IEEE Transactions on Automation Science and Engineering」編委一名、《科學通報》編委一名。

機器人與智能裝備研究中心 - 廣州中國科學院先進技術研究所

機器人與智能裝備中心以韓國機器人領域的權威專家、韓國國家工程院院士、漢陽大學韓彰秀教授為首席科學家，按照「流動、開放、競爭、協作」的原則，遵循「市場導向 - 技術開發 - 產品集成 - 產業化應用」的研發模式，以工業機器人及智能裝備技術為主要研究範疇。機器人與智能裝備中心擁有一支由海內外高素質人才凝聚而成的研究團隊，包括「韓國工程院院士」與「千人計劃 - 外專千人」入選者 1 名，國家外專局「高端外國專家」1 名、博士 5 名，碩士 12 人，實習生 12 人。團隊人員結構配置合理，專業方向覆蓋機器人學、精密設計、電氣控制、軟體演算法、機器視覺、工程測試、項目管理等領域。素質優秀，教育背景良好，是一支以年輕學者為主，研發與創新能力超強的團隊。

智能機器人人才流動

下圖是中國智能機器人人才在國內各城市的流動圖，由圖中看出，北京、哈爾濱、蘭州、上海、南京等城市是人才遷出比較多的城市，同時他們也是人才遷入比較多的城市。

中國智能機器人人才城市遷出圖

中國智能機器人人才城市遷入圖

綜合看來，北京、上海、哈爾濱、蘭州等發達城市人才流動較為頻繁，蘭州和哈爾濱由於有一些著名高校和發達的工業基地也形成了人才較為集中的中心。

IEEE 2018 智能機器人和控制工程國際會議於 8 月 24-27 日在蘭州舉辦，會議由蘭州交通大學與甘肅省機器人技術學會共同主辦，旨在為智能機器人、控制工程及其自動化領域的國內外學者與技術人員提供一個學術交流平台，展示最新的理論與技術成果。會議採用大會報告、專題研討會、會前專題講座、分組報告和張貼論文等形式進行交流。會議的工作語言為中文和英文。會議論文為英文，論文集將進入 IEEE Xplore 資料庫，並由 EI 收錄。

中國 TOP100 學者 h-index

AMiner 選取了智能機器人領域 h-index 排名 TOP100 的中國學者，分析後得到下圖。

從圖中可以看出，TOP100 的學者中，h-index 大於等於 60 的學者和在 50-59 範圍內的學者都只有 4 名，52% 學者的 h-index 集中在 10-19 這個範圍內，說明我國在該領域的研究方面仍舊是任重而道遠。學者按 h-index 層級的升高而逐次遞減，這說明中國智能機器人領域後備力量很充足。

機器人與 AI 歷史交叉熱點

AMiner 通過對兩個領域知識圖譜的計算，再對兩個領域的細分子領域進行笛卡爾乘積熱點挖掘，挖掘出歷史數據熱點並對未來趨勢進行預測。

2007 年至今機器人學領域與人工智慧領域交叉熱點圖

在該圖中，橫軸為機器人學領域熱點，縱軸為人工智慧領域熱點；綠色數值代表兩個領域交叉學者數量，藍色數值代表兩個領域論文數量；紅色顏色越深表示交叉領域熱點越高。

由此可以看出，2007 年至今 Robotics 領域與 Artificial Intelligence 領域的交叉研究中，Neural Networks & Robotics、Control Methods & Robotics 和 Computer Vision & Robotics 領域熱度最高。

機器人與 AI 預測交叉熱點

機器人學領域與人工智慧領域未來 3 年趨勢熱點圖

經預測，未來三年內交叉研究的主要領域是機器人學習，主要是 Robotics 和 Neural Networks、Machine Learning、Computer Vision、Control Methods 等領域的交叉。

機器人未來的發展有三大趨勢：軟硬融合、虛實融合和人機融合。軟硬融合是指機器人軟體比硬體更為重要，因為人工智慧技術體現在軟體上，數字化車間的軌跡規劃、車間布局及自動化上料等都需要軟硬體相結合。因此，機器人行業的人才既要懂機械技術，又要懂信息技術，尤其是機器人的控制技術。虛實融合是指通過大量模擬、虛擬現實，能夠把虛擬現實與車間的實際加工過程有機結合起來。人機融合是指人、機器和機器人這三者如何有機融合，值得業界的深入思考。