德国:老牌工业强国用AI搭配工业4.0

德国:老牌工业强国用AI搭配工业4.0
2020年07月06日 08:32 澎湃新闻

  原标题:人工智能列国志|德国:老牌工业强国用AI搭配工业4.0

  编者按:2020世界人工智能大会将于7月9日至7月11日举行。此次大会采用线上为主、线上线下结合的形式,以“智联世界共同家园”为主题,邀请550余位演讲嘉宾参会,围绕AI深度赋能行业和AI向善规范发展等话题,讨论AI赋能的现状、难点和未来前景,推动智能时代的传统行业转型。

  澎湃新闻特此整理各国人工智能发展现状,希望能为读者呈现较为全面而深入的人工智能发展图景。今日推出人工智能列国志之德国篇。作为老牌工业强国,德国在20世纪70时代即开始了“机器换人”的过程。2011年,德国提出著名的“工业4.0”概念,其中涵盖人工智能相关领域。

  德国在人工智能技术研发、人才培养方面持续发力,依托工业资源优势,试图打造人工智能融合“工业4.0”的德国特色。从工业4.0到AI,德国始终关注技术对经济和生活的影响,寻求科研向成果的转化。

  作为老牌工业强国,德国在20世纪70年代就开始了“机器换人”的过程。当时,联邦政府推行“改善劳动条件计划”,强制规定部分高危、有毒、有害的工作岗位必须用机器人代替人工。

  作为传统的工程师国度,德国在互联网技术和软件开发方面似乎略显迟钝。另一个关键短板则是投资力度。2017年1月,美的集团斥资37亿欧元完成对库卡94.55%的股份收购。这或许是德国资本在智能领域乏力的一个缩影。

  布局人工智能战略

  德国政府希望能和欧洲成为世界领先的AI基地,强化未来竞争力。

  2018年11月,德国联邦政府公布《联邦政府人工智能战略》;同年12月,德国联邦政府在纽伦堡举行的数字化峰会上全面推出人工智能战略布局。

  纵观该战略,德国和其他欧盟国家一样,关注AI对社会生活和伦理的影响;同时还致力于提升德国人工智能研究和创新竞争力,促进AI在经济层面的应用。

  《联邦政府人工智能战略》指出,德国联邦政府将不断加大人工智能研究的投资力度。到2025年,德国政府计划在人工智能科研领域投资30亿欧元 。

  德国总理默克尔也于2019年5月8日表示,要在2025年使德国科研支出的国内生产总值(GDP)占比达到3.5%,研发重点包括人工智能领域。

  在人才竞争方面,德国努力打造具有吸引力的人工智能研究、创新和经济中心,吸纳世界顶尖人工智能人才,并提升人工智能领域的教学水平。

  目前已成立的德国人工智能研究中心在凯撒尔斯劳特、萨尔布吕克和不来梅已有500名研究员,并在德累斯顿设有研究所。

  2020年1月15日,德国柏林工业大学宣布成立新的人工智能研究所,进一步开展人工智能科研和人才培养。新研究所名为“柏林学习基础与数据研究所”,在柏林工业大学原有的“柏林大数据中心”和“柏林机器学习中心”基础上合并而成。德国联邦政府将在人工智能战略框架内对该研究所追加预算,预计到2022年时,研究所将获得3200万欧元财政支持。柏林市政府也将为研究所新增人工智能岗位。

  从工业4.0开始

  工业4.0概念最早由德国国家科学与工程院院长孔翰宁(Henning Kagermann)等三人在2011年的汉诺威工业博览会上提出。其核心是推动所谓的“智能工厂”,发展工业中的自动化和数字化技术。工业4.0有时也被称为第四次工业革命。

  2013年,德国联邦政府正式将工业4.0列入了国家层面的《新高科技战略-德国创新》中。

  工业4.0的研究重点包括人机交互、网络物理系统、云计算、计算机识别、智能服务、数学网络、微电子与大数据、网络安全、高性能计算等方面。不难看出,这些技术与人工智能息息相关。

  在2亿欧元的联邦财政支持下,工业4.0平台建立,前期包含德国信息技术、电信和新媒体协会(BITKOM)、德国机械社会制造业联合会(VDMA)、德国电气与电子工业协会(ZVEI)等单元,并在后续吸纳了西门子、SAP、德国电信、费斯托等企业。

  2017年9月,联邦教研部又启动了一个称为“学习系统”的人工智能平台,计划通过开发和应用“学习系统”,提高工作效率和生活品质,促进经济、交通和能源供应等领域的可持续发展。联邦教研部部长万卡表示:“我们必须从新的角度来思考人工智能,它就像‘工业4.0’一样,将带来深刻的变化,在德国起到系统性的推动作用。”

  2018年7月,德国《联邦政府人工智能战略要点》出台,由德国联邦经济和能源部、联邦教研部和联邦劳动和社会部共同起草。

  文件提出,当前亟需采取的措施包括:为人工智能相关重点领域的研发和创新转化提供资助;优先为德国人工智能领域专家提高经济收益;同法国合作建设的人工智能竞争力中心要尽快完成并实现互联互通;设置专业门类的竞争力中心;加强人工智能基础设施建设等。

  德国联邦政府在正面向全社会征求意见后,于2018年秋天完成一份关于人工智能的国家战略,并在2018年12月初的纽伦堡数字化峰会上发布。

  可以预计的是,德国的人工智能战略仍将紧扣改善人类经济和生活的主题。德国联邦经济和能源部部长彼得·阿尔特迈尔透露,战略文件将就自动驾驶、智能医疗等领域给出强有力的回答。

  提高研发竞争力

  《联邦政府人工智能战略要点》指出,德国应当成为全球领先的人工智能科研场,并将研究成果广泛而迅速地转化为应用。

  从学术成果体量来看,德国与英法等欧洲国家同处于AI论文产出量的第二梯队,远远落后于中国和美国。

  不过,从单个科研机构来看,德国的表现不俗。全球AI论文产出最多的10家科研机构中,德国占到3家。

  其中,以著名物理学家马克斯·普朗克命名的马普学会,是国际上规模最大的由政府资助的自治科学组织,至今已走出了30多名诺贝尔奖得主。

  而以德国发明家和企业家约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫命名的弗劳恩霍夫协会则致力于面向工业的应用技术研究。协会成立于1949年,是欧洲最大的应用科学研究机构,目前在德国有72个分院所。

  弗劳恩霍夫智能分析和信息系统研究院(IAIS)是比较著名的一家下属机构。其主要研究领域为:数据科学、多媒体模式识别、深度学习、认知机器人、人工智能、语义技术与关联数据。

  除了马普学会和弗劳恩霍夫协会这样的庞然大物外,德国还为人工智能研发设立了一个核心大脑:德国人工智能研究中心(DFKI)。

  1988年成立的DFKI是目前世界上最大的非利人工智能研究机构,在萨尔布吕肯、凯泽斯劳滕、不来梅设有研究机构,同时在柏林设有一个项目办公室。DFKI覆盖人工智能的主要产业方向,孵化了80多家公司。

  DFKI由工业4.0概念的三个提出人之一沃夫冈·瓦尔斯特尔担任负责人。它的投资方包括谷歌英特尔微软、SAP等顶级科技企业。

  不过,DFKI深度学习能力中心主任达米安·波尔特曾在接受媒体采访时表示,不同于中国以互联网技术带动人工智能发展,德国依托的是高端机械制造业。即使是在DFKI的科研人员,很多也是来自机械工程背景,那么对软件开发和应用略显迟钝。

  此外,德、法两国在2018年决定建立人工智能联合研发中心,进一步增强欧盟在人工智能领域的竞争力。

  从产业界来看,西门子、博世等跨国巨头在各自的工业场景内走在前列,费斯托的仿生机器人连续数年在北京闪耀世界机器人大会。

  不过,更小的人工智能初创企业在德国面临着资本不足的困境。另一方面,目前的人工智能十分依赖大数据,但包括德国在内的欧盟国家对个人隐私和数据保护十分严格,这在一定程度上限制了人工智能产品的开发和应用。

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