人工智能的发展正在改变物流业
中国仓储与配送协会副会长、中国商贸物流标准化行动联盟主席、人工智能物流产业联盟首席顾问王继祥出席了由《物流技术与应用》杂志、人工智能物流产业联盟和旷视科技联合打造的“AI+物流灯塔直播间”系列直播节目,并在当晚的直播中做了主题为“AI与智慧物流”的主题演讲。
关于AI与智慧物流,王继祥认为这是一个非常大的题目,在当晚的直播中,他没有就AI在智慧物流中的细节应用做介绍和分析,他的演讲重点放在介绍AI和智慧物流底层的逻辑和发展演变路径这两个方面。
AI的起源、流派和发展历史
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。其目的是让机器模拟人类思考过程,可以像人一样思考,具备人类的一些智能。王继祥认为:人工智能概念起源于1950年大科学家图灵发表的里程碑式的论文——《计算机器与智能》,在其中他第一次提出“机器思维”和“图灵测试”(TurningTest)的概念。在这篇论文中,图灵还提出一个震惊世界的问题:机器能思考吗?正是这篇文章开启了学界对“人工智能”的研究,也为图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。
随后,王继祥还介绍了人工智能研究的三大流派:
一是逻辑主义(1956-1976),也常被称为符号主义,核心是符号推理与机器推理,用符号表达的方式来研究智能;
二是连接主义,核心是神经元网络与深度学习,仿造人的神经系统,用它来仿造智能;
三是行为主义,推崇控制、自适应与进化计算。
三大流派的产生与发展也掀起了人工智能研究的三次浪潮,分别是:逻辑推理热潮到低谷;专家系统热潮到低谷;基于连接主义的神经网络+机器深度学习兴起。
王继祥副会长重点介绍了连接主义,因为现代物流的信息和运作网络与人类神经网络在运行形态和机制上有高度相似性。从生物学角度看,人类的智慧源自于神经网络。现代电生理实验和各种神经成像技术让人们关注到了神经细胞之间的具体链接,以及这些连接实现的载体-突触的性质,研究细胞之间通讯的关键,神经递质,由此人们得到从感知,到决策心理现象的生物解释。可以说人类智慧的思维也是网络的连接产生的。从生物角度看神经网络是复杂的,从感知,分析到决策,研究思维需要一个一个搞清楚网络的连接,搞清哪个细胞是输入,哪个是输出。有人认为如果能绘制一个神经元之间互相连接的精密地图,人们就搞清楚了大脑是怎么回事。而智慧物流产生的基础是借助于物联网系统连接形成的信息网络,通过系统的状态感知(感知)、实时分析(记录与分析)、科学决策(决策),精准执行(行为),进一步达到学习提升(机器学习),让现代物流网络体系出现智慧。
信息技术发展推动现代物流革命
王继祥认为引导和操控物流运作的物流信息系统就是物流之魂,是现代物流发展的驱动力,引领者物流的不断变革。他还进一步介绍了信息连接推动现代物流进化的具体过程。
物流理念第一次变革:信息连通催生现代物流:过去本没有物流,只有运输、仓储等割裂的物流功能性作业。随着信息技术发展,当信息连接可以让仓储、运输等各环节的信息互联互通,物流的各功能性作业可以系统运筹时,催生了现代物流理念。
物流理念第二次变革:信息一体化催生一体化物流:20世纪80年代以来,随着信息技术的发展,使得原料、在制品、制成品从供应到消费地的运动和储存的相关活动信息可以全面连通共享、一体化运作时,就带来了一体化物流(logistics)的时代变革变革。
物流理念第三次变革:信息融合催生供应链物流:21世纪来临,随着信息技术的发展,可以实现物流、商流、信息流、资金四流合一、连通融合,企业上下游供需体系形成功能性网链结构,产生以核心企业为主体的高效协同组织形态,现代物流发展就进入了供应链管理阶段,物流成为供应链的一部分。
智慧物流,指的是基于物联网技术应用,实现互联网向物理世界延伸,互联网与物流实体网络融合创新,实现物流系统的状态感知、实时分析、精准执行,进一步达到自主决策和学习提升,拥有一定智慧能力的现代物流体系。对于现代物流从信息化到智慧化的进化路径,王继祥认为需要经过6个环节,具体如下:
信息化:是指将现实物理存在的事物认为符号化、数据化,便于传播与沟通。其中最主要的是通过数据化手段实现,往往靠人来完成,如人工录入数据,人工传递信息等等。
数字化:数字化与信息化的重要区别:数据源头非人工负责,二是自动化采集;最主要的数据采集手段就是利用物联网感知技术,实现感知(采集)-呈现-分析同时完成。这就是数字化的本质,也因此产生了大数据。
大数据:数字化带来海量数据,对海量数据存储、运算与处理的技术就是大数据。大数据的计算、分析和运用都不是智能化,还是数字化,因为最后的依赖数据分析结果做出决策的还是人,至少大部分场景下还是人,而不是机器。
智能化:数字化与智能化的区别在于最终决策谁来做?能够实现状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环,机器做决策并执行,才实现了智能化。
数智化:是指通过数字化实现智能化。即数字智能化、智能数字化、数智融合最后实现智慧化。数智化高级阶段,系统不依赖人的干预,即可自身进行学习提升,即具备了智慧化特征。
结合信息物理系统理论和人工智能AI发展,王继祥认为智慧物流系统的演进方向具有如下阶段特征:
1、数字化物流阶段:一切流程数字化,一切数据业务化。
2、程控化物流阶段:硬件资源虚拟化,管理过程可编程,实现软件定义物流。目前正向此阶段演进。
3、智慧化物流阶段:人工智能+物流,货物觉醒,系统智能,超越人类。
实现物流智慧化需要建立三大系统
王继祥认为智慧物流应当具有三个核心系统:
一是智慧物流的思维系统:相当于智慧物流的大脑,目前正处于数字化向程控化发展阶段。
二是智慧物流的信息传输系统:相当于智慧物流神经系统。目前正处于互联网+向AIOT进化阶段。
三是智慧物流的执行系统:相当于智慧物流的手脚等作业系统。目前正由自动化向柔性自动化发展阶段。
AI助力智慧物流:推动机器智能MI变革
王继祥认为人工智能(AI)助力智慧物流,将推动机器智能(MI)的发展和变革。机器智能(MI)是指基于机器系统的感知、计算、学习、分析等独特的能力,通过无处不在的状态感知,全面联通的信息交互,大数据与云计算的处理分析,让机器系统可以自主进行学习,自主进行分析,自主进行决策,并能够不断迭代升级能力。
他认为在很多方面,目前机器智能已经远远超越人类的智能。如,机器系统能够实现全网络分布式感知,感知能力远超人类;机器智能是网络化群体智能,而人类智能更偏于个体;机器系统是分布式的数字化智能,人类更偏于集中化的图形模拟;机器智能进化是超速迭代,人类智能进化是缓慢传承。机器智能的这些优越性能如今在现代物流领域的大规模配送调度、群体控制和黑灯作业等方面有所应用。
以群体控制为例:机器智能的分布式与网络化特点,把众多机器人调度与路径规划架构在智能物联网上,形成一个智能机器人群体网络控制系统,由于网络智能进行线路规划可以规避很多线下自然场景中机器人移动路径交叉会面,减少了机器人大量的感知与控制决策的计算,同时也可以与机器人自然视觉导航、地面二维码感知导航、以及激光、红外、蓝牙等技术导航相结合,让机器人实现立体的智能调度与导航。
AI+物流新思维:软件定义物流系统
最后,王继祥对AI+物流新思维——软件定义物流系统进行了介绍。他给软件定义物流下的定义是指把物流作业设施、设备等、货物等物流硬件资源虚拟化,按照单元化和标准化的思想归类成基础的物流功能模块与基础货物单元,在此基础上通过应用程序软件对虚拟的硬件单元模块进行更开放、灵活、智能的管理与调度,实现对物流系统的智慧管理与控制。他认为软件定义物流的本质是物流硬件资源虚拟化,全链路管理控制可编程。软件定义物流可以分为:硬件层、软件层、控制层。
在智慧物流的执行操作层面,柔性化技术是重点发展领域。他认为,柔性的自动化和智慧物流是天然的互相绑定的关系:柔性自动化需要感知技术、人工智能的技术、模块化智能硬件技术、5G信息通讯技术等。在未来大规模智能硬件的技术会向群体智能的方向发展,当每一个智能体有了足够的智能导航和决策的功能之后,通过软件定义理念,实现软件对硬件资源的合理调度与运筹,便于快速布置、快速调整、柔性扩展等。
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