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計(jì)算機(jī)視覺前沿技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：仿射不變矩；運(yùn)動(dòng)識(shí)別與跟蹤；計(jì)算機(jī)視覺

中圖分類號： TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1009-3044(2011)19-4692-03

Animal Motion Detection based on Affine Invariant Moments

ZHANG Tian-jin

(School of Computer Science, Sichuan University, Chengdu 610207, China)

Abstract: Due to its appealing simplicity in mathematics and versatility, the moment technique is widely used in many areas, such as computer vision and pattern recognition. Combining with the high operation speed of frame difference detection technology, the moving target detection algorithm, based on affine invariant moments and frame difference area, is proposed. Firstly, the algorithm picks up moving region by using the distance frame-difference method. Then it calculates the invariant moment characteristic quantities of the detected moving targets. At last, identification to these quantities will be achieved by neural network. Test results show that the method can detect moving targets without missing, overcome the weakness that the target would be undetectable when suddenly stop, and at the same time, the method improves the computational speed.

Key words: affine invariant moments; Animal motion detection; computer vision

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測與跟蹤是計(jì)算機(jī)視覺研究的基礎(chǔ)任務(wù)和關(guān)鍵技術(shù)之一，已經(jīng)有了多年的研究歷史。它融合了圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、自動(dòng)控制等許多領(lǐng)域的前沿技術(shù)，在視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議、人機(jī)交互等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測和跟蹤的許多關(guān)鍵技術(shù)：例如目標(biāo)檢測、運(yùn)動(dòng)分析、遮擋處理、目標(biāo)分類、圖像穩(wěn)定、圖像信息融合等，國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究?；谀０迤ヅ?、基于光流場、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基于圖像分割技術(shù)等運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法已經(jīng)被提出；基于灰度變化、基于特征、基于變換、基于可變模型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方法也日趨成熟;基于分層模型、基于水平集等遮擋處理方法也相繼提出；同時(shí)也涌現(xiàn)出一批實(shí)際的運(yùn)動(dòng)檢測和跟蹤系統(tǒng)。

該文提出了一種基于隔幀差分區(qū)域結(jié)合仿射不變矩的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法，并且進(jìn)行了試驗(yàn)。

1 動(dòng)物的特征提取及不變矩

1.1 矩的概念

矩(Moments)是一種用來描述邊界或區(qū)域形狀的描述子，而不變矩(Invariant Moment)則是由基本的矩衍生而來。

矩(Ordinary Moments)：灰度分布為f(x,y)的圖像其二維(i+i)

階矩的定義如下：

(1)

中心矩表達(dá)式如下：

(2)

其中，

1.2 矩的平移、伸縮、旋轉(zhuǎn)不變性

HU根據(jù)二階和三階中心矩的非線性組合，構(gòu)成了7個(gè)不變矩表達(dá)式：

(3)

其中

1.3 仿射不變矩

現(xiàn)實(shí)情況下，動(dòng)物的形體一般都存在仿射變形，為了對動(dòng)物進(jìn)行更好的運(yùn)動(dòng)識(shí)別及跟蹤，故引用F． JAN 等人在HU 不變矩的基礎(chǔ)提出的仿射不變距，以下出了仿射不變矩，以下是具有二階和三階中心距構(gòu)成的仿射不變矩：

(4)

2 試驗(yàn)及結(jié)果分析

2.1 視頻預(yù)處理

視覺系統(tǒng)在圖像的生成和處理過程中, 由于各種干擾因素, 往往產(chǎn)生干擾, 形成噪聲, 降低圖像質(zhì)量。因此, 在圖像處理與分析之前, 需通過去噪處理改善圖像質(zhì)量。該文采用的是基于空間域的中值濾波，中值濾波器是一種常用的非線性平滑濾波器，基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)鄰域內(nèi)各點(diǎn)的中值代換。設(shè)f(x，y)表示數(shù)字圖像像素點(diǎn)(x，y)的灰度值，濾波窗口為A的中值濾波器可以定義為：

(x, y)=MDE{f(x, y)}(x,y)∈A (5)

當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，n個(gè)數(shù)x1，x2，…，xn的中值就是按數(shù)值大小順序處于中間的數(shù)；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，我們定義兩個(gè)中間數(shù)平均值為中值。

2.2 運(yùn)動(dòng)區(qū)域的檢測

本實(shí)驗(yàn)所選擇的是大白鼠的運(yùn)動(dòng)視頻，從而實(shí)現(xiàn)對大白鼠的運(yùn)動(dòng)檢測及跟蹤。為了提高檢測速度及減少計(jì)算量， 該文采用隔幀差分法先檢測包含運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的區(qū)域,具體的過程描述如下：

1) 視頻序列圖像在經(jīng)過中值濾波預(yù)處理后，去掉了圖像隨機(jī)噪聲, 再將彩色的視頻幀圖像進(jìn)行灰度變換, 得到灰度圖像;

2) 在經(jīng)過灰度變換后的動(dòng)態(tài)視頻幀圖像中，以間隔n幀選取三幀圖像, 其中前一幀圖像fi-n(x,y), 當(dāng)前幀圖像fi(x,y), 下一幀圖像fi+n(x,y)。當(dāng)n=1時(shí), 就是傳統(tǒng)連續(xù)幀差分計(jì)算, 當(dāng)n=2時(shí)，為隔1幀差分，當(dāng)n=3時(shí)，為隔2幀差分, 依次類推。隔幀的時(shí)間間隔選擇取決于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度和大小, 對快速運(yùn)動(dòng)或者大的物體, 需要選擇較小的時(shí)間間隔; 對慢速運(yùn)動(dòng)或者弱小的物體, 需要選擇較大的時(shí)間間隔; 本試驗(yàn)中因?yàn)榘资筮\(yùn)動(dòng)較慢，故n取值較大。

3) 計(jì)算當(dāng)前幀與前一幀的前向幀差圖像 (x,y) 和下一幀與當(dāng)前幀的后向幀差圖像(x,y), 對隔幀差分后的圖像進(jìn)行閾值化處理, 得到隔幀差分后的二值圖像。

4) 計(jì)算幀差圖像 (x,y) 和 (x,y) 的交集得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域En(x,y)。

(6)

(7)

(8)

其中，T為圖像二值化時(shí)的閾值。

隔幀差分的方法不僅能完整檢測到大的目標(biāo),算法實(shí)現(xiàn)簡單，程序設(shè)計(jì)復(fù)雜度低；對光線等場景變化不太敏感，能夠適應(yīng)各種動(dòng)態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定性較好。

2.3 不變矩的計(jì)算

1) 令i、j分別為0、1、2, 根據(jù)式1求出其(i+j)階幾何矩m10, m01, m11, m20, m02, m30, m03, m12, m21。同時(shí)求得x=m10/m00, y=m01/m00 。

2) 根據(jù)式2求出其(i+j)階中心矩u11,u20,u02,u30,u03,u21,u12。

3) 計(jì)算出仿射不變矩Φ1～Φ4。

2.4 不變矩特征匹配

在得到仿射不變矩的特征向量后，就進(jìn)入分類識(shí)別的過程了。該文選取的是BP網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)分類識(shí)別。將Φ1～Φ4作為訓(xùn)練樣本輸入BP網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)輸出誤差過大或大于指定的門限時(shí)就停止訓(xùn)練。具體的識(shí)別是通過分別計(jì)算模板的特征向量與每個(gè)待匹配區(qū)域特征向量的歐氏距離D，預(yù)先設(shè)定一個(gè)閾值R來確定二者的相似度，如果D

其中圖1為該文試驗(yàn)所采用的原視頻，圖2為檢測并且腐蝕掉尾巴之后的白鼠。

2.5 運(yùn)動(dòng)路線的跟蹤

1) 通過膨脹腐蝕算法將白鼠的尾巴去掉，為了便于計(jì)算白鼠的幾何中心點(diǎn)。

2) 計(jì)算老鼠的重心，取出當(dāng)前幀老鼠的重心，以此重心周圍的5×5個(gè)像素代表老鼠的重心，并將該重心染成紅色。

圖3為該文所采用的方法試驗(yàn)的最終結(jié)果。紅色的線為白鼠的運(yùn)動(dòng)軌跡。

3 結(jié)論

該文結(jié)合隔幀差分的方法和仿射不變矩的優(yōu)點(diǎn), 提出了一種實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測方法。并且該文所提的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與識(shí)別原理清晰, 不僅能較完整地檢測出運(yùn)動(dòng)目標(biāo), 克服了對突然停止目標(biāo)會(huì)出現(xiàn)檢測檢測不出來的弱點(diǎn)。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果表明：采用仿射不變矩方法來提取白鼠的特征是非常有效地，其特征提取算法又具有較強(qiáng)的抗噪優(yōu)點(diǎn)，因此該算法獲得了很高的識(shí)別率和運(yùn)算速度。

參考文獻(xiàn)：

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計(jì)算機(jī)視覺前沿技術(shù)范文第2篇

僅在一年前，被譽(yù)為“世紀(jì)之戰(zhàn)”的李世石對戰(zhàn)AlphaGo令人工智能（AI）進(jìn)入公眾視野。彼時(shí)，VR市場頹勢已現(xiàn)，漸入谷底。AI概念的及時(shí)出現(xiàn)拯救了寥落許久的資本市場，凜冽的“資本寒冬”一度回暖。根據(jù)CBInsights的數(shù)據(jù)，2016年，全球人工智能領(lǐng)域的投資數(shù)量達(dá)到698筆，是2012年的近5倍。而在國內(nèi)，BAT帶頭布局，創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目四起，一時(shí)間全民AI，2016年也因此被稱為“人工智能元年”。

潮水退去，才展現(xiàn)出行業(yè)的本來面目?！坝幸恍┡菽珱]有‘’、O2O那會(huì)兒那么多?！眲?chuàng)新工場技術(shù)副總裁、人工智能工程院副院長王詠剛告訴《21CBR》記者。

“扎實(shí)”、“踏實(shí)”是眾多投資人談及人工智能時(shí)提到的關(guān)鍵詞。對創(chuàng)業(yè)者而言，技術(shù)的重大突破、龐大的用戶市場以及多方政策的利好，似乎預(yù)示著人工智能的商業(yè)春天才剛剛開始。然而，要想站在下一波浪潮的潮頭，成為這場堪比工業(yè)革命的時(shí)代獲益者，既要比拼硬實(shí)力的突破，也依仗對行業(yè)的理解，二者缺一不可。在人工智能的商業(yè)化進(jìn)程中，脆弱的科學(xué)家式創(chuàng)業(yè)將難以沖破重重阻礙。

李開復(fù)重倉

當(dāng)下提及人工智能，不能不關(guān)聯(lián)至創(chuàng)新工場。2016年，這家專注于Pre-A到C輪的早期投資機(jī)構(gòu)重倉人工智能，投資相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)公司超過30家。早年研究語音識(shí)別的創(chuàng)始人李開復(fù)身體力行，一舉一動(dòng)不離人工智能：演講、出書、為投資公司站臺(tái)、成立人工智能工程院。直到今年初，李開復(fù)公開表示：“能投的已經(jīng)不多了。”

王詠剛告訴《21CBR》記者，人工智能尚處在行業(yè)發(fā)展的早期階段，“我們看好整體的發(fā)展趨勢，但現(xiàn)階段項(xiàng)目的絕對數(shù)量是少的，找好項(xiàng)目相對來說也就困難一些?！睂?chuàng)新工場而言，好項(xiàng)目各有各的好，不投的項(xiàng)目歸結(jié)起來則離不開三個(gè)方面：技術(shù)、團(tuán)隊(duì)和模式。

第一類是技術(shù)令人難以信服的概念炒作式項(xiàng)目?！伴_復(fù)就是搞人工智能出身的，我之前在谷歌工作，接觸的項(xiàng)目比較多。有的創(chuàng)業(yè)公司說得天花亂墜，實(shí)際技術(shù)上是做不到的?！睂τ诩夹g(shù)本身的發(fā)展趨勢、在哪個(gè)領(lǐng)域能夠解決哪些問題，創(chuàng)新工場自信在國內(nèi)VC界的判斷是較為準(zhǔn)確的。

其次，對于純科學(xué)家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)業(yè)，由于不具備足夠的商務(wù)落地渠道，“我們也會(huì)非常謹(jǐn)慎。當(dāng)然不排除有的科學(xué)家確實(shí)技術(shù)很好，我們就幫他做孵化”。至于商業(yè)模式，在當(dāng)下的國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中，阿里、騰訊紛紛成立人工智能實(shí)驗(yàn)室，百度索性稱自己是一家“人工智能公司”。那些巧妙避開了巨頭現(xiàn)有業(yè)務(wù)沖擊，自身具備不可復(fù)制和可持續(xù)性的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，成功幾率自然更高。

元Z資本合伙人陳洪亮認(rèn)為，在人工智能這一強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域，圖像和語音是已被驗(yàn)證的兩個(gè)賽道。過去10年間，得益于深度學(xué)習(xí)算法和GPU等計(jì)算設(shè)備的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)快速落地金融、安防、醫(yī)療等B2B領(lǐng)域。相比之下，語音技術(shù)偏重在客服、車載、智能家居等消費(fèi)端領(lǐng)域，背后也有賴于語音識(shí)別、聲紋識(shí)別等工業(yè)級算法的日趨成熟，“未來在這兩塊，將會(huì)出來一批比較扎實(shí)的成果。”

2014年底創(chuàng)立的Rokid（若琪）是元Z資本在語音賽道的代表項(xiàng)目，從天使輪到B輪一路跟進(jìn)。5月15日，Rokid旗下第二款產(chǎn)品、名為Pebble（月石）的智能音箱在天貓開售。用戶運(yùn)用語音指令可以操控音箱播放音樂、報(bào)告天氣，甚至控制家中的照明、電視等智能家居設(shè)備。Pebble意在通過日復(fù)一日的“自我學(xué)習(xí)”，無限趨近用戶的偏好習(xí)慣。

相比用智能家居APP開關(guān)燈，一條語音指令顯然要簡單得多。無論是手機(jī)還是PC，都需要人去適應(yīng)機(jī)器，聲音似乎是人與機(jī)器更自然的交流方式。從天氣到音樂，從新聞播報(bào)到童話朗讀，元Z資本相信，聲音將作為一種人機(jī)交互的無形界面，成為下一個(gè)平臺(tái)級入口。而新入口的誕生，將帶來變革性的機(jī)會(huì)。

不過，在陳洪亮眼中，對領(lǐng)域知識(shí)的依附使得創(chuàng)業(yè)初期的技術(shù)優(yōu)勢正在減弱，“行業(yè)細(xì)分，客戶分散，即便有強(qiáng)悍的技術(shù)背景，過了一年左右的時(shí)間窗口，最后比拼的還是對商業(yè)的理解?！睆倪@個(gè)角度而言，人工智能更以行業(yè)為導(dǎo)向，而非純技術(shù)項(xiàng)目?！笆切袠I(yè)+，不是AI+?！标惡榱练Q。

這也是創(chuàng)新工場成立人工智能工程院的目的之一：源源不斷向創(chuàng)業(yè)者推送產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，挖掘適合團(tuán)隊(duì)技術(shù)的商業(yè)模式并加以驗(yàn)證，為創(chuàng)業(yè)科學(xué)家尋覓商業(yè)合伙人，從而幫助團(tuán)隊(duì)盡快步入創(chuàng)業(yè)正軌。王詠剛表示，“商業(yè)合伙人具備的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，必須令其懂得如何在行業(yè)里面拿到項(xiàng)目，純科學(xué)家式的B2B創(chuàng)業(yè)很難?！?/p>

4月，在一次企業(yè)家公開活動(dòng)上，北極光創(chuàng)投創(chuàng)始人鄧鋒面對兩位業(yè)界人士發(fā)問：“講究強(qiáng)關(guān)系的B2B行業(yè)會(huì)否影響人工智能的游戲規(guī)則？”依圖科技CEO朱瓏當(dāng)時(shí)回應(yīng)：“（關(guān)系）是現(xiàn)狀，但產(chǎn)品真的能打動(dòng)人。”或許可以這么理解，“關(guān)系”在某種程度上也代表著，你比別人更了解行業(yè)。

對于AI創(chuàng)業(yè)者，B2B意味著賺錢的難度和門檻更高了。不過，收費(fèi)的價(jià)值也因此體現(xiàn)。在陳洪亮看來，一旦客戶為此買單，其在組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部能夠被更高效地推行，避免淪為乏人問津的免費(fèi)試用。王詠剛也相信，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的免費(fèi)打法在人工智能時(shí)代將難以延續(xù)。

盡管業(yè)內(nèi)少有公司公布自己的營收情況，但投資人大都表示，人工智能正在加速變現(xiàn)，“有些2B的項(xiàng)目，盈利已經(jīng)很好了?！睂τ谕顿Y人和創(chuàng)業(yè)者而言，變現(xiàn)不僅僅代表了財(cái)務(wù)模型的轉(zhuǎn)正，也意味著終于贏得了市場與用戶的認(rèn)可。

四家獨(dú)角獸

擁有大數(shù)據(jù)支持的金融、安防和醫(yī)療，被視為是人工智能的下一個(gè)機(jī)會(huì)，也成為過去一年資本聚集的行業(yè)。國內(nèi)計(jì)算C視覺賽道的創(chuàng)業(yè)公司接近30 家，人臉識(shí)別領(lǐng)域更是出現(xiàn)4 個(gè)獨(dú)角獸――曠視（Face++）、商湯、依圖、云從科技，紛紛完成融資。2017年，在工信部的“獨(dú)角獸”企業(yè)榜單中，曠視的市場估值突破20億美元。

曠視市場部副總裁謝憶楠告訴《21CBR》記者，2013年，曠視開始專注于人臉視覺的產(chǎn)品通用化?！爱?dāng)時(shí)主攻三方面的算法――人臉檢測、關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)注和人臉識(shí)別，團(tuán)隊(duì)基于行業(yè)做了很多技術(shù)上的研究。”2013-2014年，曠視拿下3項(xiàng)世界計(jì)算機(jī)視覺競賽的第一名。2015年，在德國漢諾威IT博覽會(huì)上，馬云向德國總理默克爾演示Smile to Pay掃臉技術(shù)，就是由曠視提供核心算法，將刷臉支付模塊內(nèi)置到支付寶客戶端中。

目前，曠視的Face++人工智能開放平臺(tái)面向中小銀行、地產(chǎn)園區(qū)、IT企業(yè)及獨(dú)立開發(fā)者開放人臉、圖像、文字等識(shí)別能力。其中，人臉識(shí)別API的日均調(diào)用量超過2400萬次，是目前世界最大的人臉技術(shù)平臺(tái)。曠視方面聲稱，其人臉識(shí)別技術(shù)在國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)金融領(lǐng)域擁有80%以上的份額。

曠視的快速崛起得益于技術(shù)和市場的多重利好。一方面，深度學(xué)習(xí)算法在過去10年間取得重要突破，給計(jì)算機(jī)視覺的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。另一方面，2014年，國家實(shí)名制工作相繼在網(wǎng)絡(luò)、電信和金融領(lǐng)域全面鋪開。2015年，互聯(lián)網(wǎng)金融雨后春筍般涌現(xiàn)，通過人臉識(shí)別技術(shù)完成遠(yuǎn)程開戶和身份驗(yàn)證，成為各方普遍采用的技術(shù)手段。計(jì)算機(jī)視覺創(chuàng)業(yè)公司步入商業(yè)化時(shí)期。

謝憶楠表示，公司在商業(yè)化前期關(guān)鍵性地走通了“數(shù)據(jù)―算法―產(chǎn)品―技術(shù)”這一循環(huán)，面向行業(yè)的通用服務(wù)乃至更為深度的定制化方案得以落地。

而另一家獨(dú)角獸公司――依圖科技則啃下了安防這塊骨頭，其“蜻蜓眼”人像大平臺(tái)服務(wù)于全國上百個(gè)地市的公安系統(tǒng)，是全國唯一擁有十億級人像庫比對能力的公司。

利用技g優(yōu)勢，快速切入一兩個(gè)行業(yè)，從而形成深度合作，是上述獨(dú)角獸公司早期脫穎而出的共同原因。在現(xiàn)有技術(shù)已然成熟、各家準(zhǔn)確率紛紛達(dá)標(biāo)的情況下，如何基于真實(shí)痛點(diǎn)挖掘場景，提供定制化且可復(fù)制的解決方案，成為打破傳統(tǒng)行業(yè)壁壘、快速拿下市場的關(guān)鍵。

而在語音賽道，技術(shù)成熟也意味著消費(fèi)級機(jī)器人市場的打開。Rokid并非頭一個(gè)玩家，卻自帶網(wǎng)紅體質(zhì)。其迄今為止的兩款產(chǎn)品，在未設(shè)獨(dú)立展位的情況下，連續(xù)兩年獲得CES（國際消費(fèi)電子展）創(chuàng)新類獎(jiǎng)項(xiàng)。創(chuàng)始人Misa（祝銘明）在江湖上見首不見尾，研究團(tuán)隊(duì)的陣容卻堪稱強(qiáng)大：位于北京和舊金山的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室由數(shù)十名全職博士科學(xué)家組成，來自中科院、哈佛、斯坦福、伯克利等一批海內(nèi)外頂尖院校。

Rokid北京實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人高鵬告訴《21CBR》記者，智能音箱Pebble的核心功能體驗(yàn)分為三類：音樂、兒童讀物等內(nèi)容服務(wù)，天氣、鬧鐘等工具類服務(wù)，以及智能家居控制服務(wù)。憑借600萬首320K碼率高品質(zhì)曲庫和喜馬拉雅FM等對接資源，Pebble向用戶提供的內(nèi)容涵蓋音樂、新聞、電臺(tái)、相聲、戲曲和脫口秀等。一切體驗(yàn)從用戶對其說出激活詞“若琪”的一刻開啟。

激活詞“若琪”的設(shè)計(jì)和打磨用了將近一年時(shí)間。高鵬介紹，激活詞的識(shí)別錯(cuò)誤率隨著音節(jié)的加長而降低。目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品的激活詞大多設(shè)置在3-4個(gè)音節(jié)，而雙音節(jié)的高激活率很難成功。在經(jīng)歷“若小琪”、“Hi，若琪”的反反復(fù)復(fù)后，研究團(tuán)隊(duì)還是通過算法驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了雙音節(jié)。在公開的試用報(bào)告中，Pebble多個(gè)維度的人機(jī)交互體驗(yàn)超過了谷歌推出的業(yè)內(nèi)首款產(chǎn)品Google Home。

而在聲音定位上，祝銘明早年從威爾?史密斯主演的科幻電影《我，機(jī)器人》中的機(jī)器人女聲獲得靈感。高鵬坦言：“當(dāng)時(shí)根本沒有那樣的現(xiàn)成聲音?！眻F(tuán)隊(duì)開始在市場上尋覓適合的音色，同時(shí)自主研發(fā)TTS（Textto-Speech）語音合成技術(shù)，并由專門團(tuán)隊(duì)對聲音處理和內(nèi)容反饋進(jìn)行設(shè)計(jì)，“若琪”最終被定位為一個(gè)溫柔、幽默、聰明且不失個(gè)性的女聲。

通過開放基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的API標(biāo)準(zhǔn)，Rokid還將飛利浦、小米、lifesmart等品牌納入到其智能家居生態(tài)鏈中。在幾乎未做投放、線下推廣的情況下，開售三個(gè)星期的Pebble在天貓官網(wǎng)的銷量逼近千臺(tái)。祝銘明對媒體表示：“產(chǎn)品日活躍用戶數(shù)量超過50%，用戶使用時(shí)長平均超過1小時(shí)?！?月8日，Rokid宣布開通全渠道銷售，Pebble登陸全國500多家經(jīng)銷商門店。

在Rokid的品牌文案中，“自然”是多次出現(xiàn)的一個(gè)詞。產(chǎn)品負(fù)責(zé)人向文杰對此表示，語言、視覺和觸摸是人類最自然的交流方式，“未來的產(chǎn)品方向就是向用戶提供最自然的交互體驗(yàn)，希望讓用戶感受到，我們的產(chǎn)品是有溫度的家庭成員，而不是一臺(tái)冷冰冰的機(jī)器。”

智能的未來

人工智能的商業(yè)春天才剛剛開始。

埃森哲的研究結(jié)果顯示，到2035年，人工智能將有望令包括美國、日本在內(nèi)的12個(gè)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)增長率翻番，勞動(dòng)生產(chǎn)率增長40%。在謝憶楠看來，目前國內(nèi)人工智能市場仍處在存量消化階段，保守估計(jì)仍有七成左右的垂直行業(yè)尚待開發(fā)，在教育、交通、社保等領(lǐng)域潛力巨大。朱瓏則表示，過去一年間，性能成倍提升的人工智能技術(shù)不斷解鎖應(yīng)用場景，人類的想象力已經(jīng)跟不上人工智能的發(fā)展速度。

機(jī)器的迷人之處在于智能未來。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，無人駕駛將是未來人工智能的重要落點(diǎn)。在創(chuàng)新工場的投資策略里，未來5-10年的投資項(xiàng)目中有相當(dāng)一部分投給了無人駕駛?！皺C(jī)會(huì)太大了，將是萬億級的市場，且很難被個(gè)別巨頭壟斷?！蓖踉亜偙硎?，無人駕駛是一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，從感知、決策、控制等多個(gè)模塊的算法，再到各類傳感器，乃至汽車共享和交通改造，有著巨大的想象空間，遠(yuǎn)未到技術(shù)收斂的階段。

另一個(gè)充滿未來感的方向則是沉浮數(shù)年的消費(fèi)級智能硬件。亞馬遜在6月初宣布，旗下智能音箱Echo的年出貨量預(yù)期突破1000萬臺(tái)；蘋果則被傳即將在年度開發(fā)者大會(huì)中一款由語音助手Siri控制的智能音箱。國內(nèi)方面則早有叮咚、小智者激起的浪花，“千箱之年”的說法因此在業(yè)內(nèi)盛行開來。

Rokid將自身定位為一家科技公司而非硬件廠商，著眼于更宏大的語音技能生態(tài)建設(shè)。高鵬表示，Rokid將在近期推出開放平臺(tái)，有望接入外賣、快遞、叫車等來自第三方開發(fā)者的擴(kuò)展功能，為用戶提供更為豐富的語言技能應(yīng)用。

人工智能從來就不是一場輕巧肆意的游戲，參與者面臨的仍將是重重阻礙。

首先是巨大的人才缺口。陳洪亮稱，未來很長一段時(shí)間，人工智能的馬太效應(yīng)將體現(xiàn)在人才方面。李開復(fù)提過一組數(shù)字，全球當(dāng)下的人工智能專家不超過7000人，在中國這個(gè)數(shù)字可能是700個(gè)，且大多被BAT收入囊中。這也是創(chuàng)新工場成立人工智能工程院的一大使命：通過人才招聘和高校共建，同時(shí)加強(qiáng)與政府部門、國內(nèi)外高科技公司的合作，培育和孵化高水準(zhǔn)的人工智能技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

數(shù)據(jù)壁壘則是人工智能創(chuàng)業(yè)打破大公司壟斷、完成行業(yè)深度融合的另一項(xiàng)難題，一大原因在于數(shù)據(jù)安全泄露和用戶隱私破壞。王詠剛認(rèn)為，人工智能的發(fā)展與數(shù)據(jù)安全不是相互撕裂的關(guān)系，而是博弈均衡。

而最大的困難還是來源于技術(shù)本身。深度學(xué)習(xí)理論沿革每隔10年左右就會(huì)經(jīng)歷巨大變化，每一次的技術(shù)遞進(jìn)也推動(dòng)著人工智能的工業(yè)化進(jìn)程，新商業(yè)模式因此而生?！扒把丶夹g(shù)當(dāng)然對一線業(yè)務(wù)開展有著指導(dǎo)意義?！蓖踉亜傉f。

人工智能始終是強(qiáng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的領(lǐng)域。謝憶楠稱：“從算法、軟件、硬件到解決方案，每一步都要靠硬實(shí)力說話。純商業(yè)模式的東西，天花板很明顯?！庇?jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的四個(gè)獨(dú)角獸之一云從科技CEO周曦也公開宣稱：“人工智能是有門檻的，短期之內(nèi)只要自己保持足夠快的進(jìn)步速度，別人很難對你構(gòu)成威脅?！?/p>

計(jì)算機(jī)視覺前沿技術(shù)范文第3篇

特別是2015年以來，隨著國家“大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新”政策的實(shí)施，中關(guān)村不斷優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)展新經(jīng)濟(jì)，培育新動(dòng)能，持續(xù)打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)升級版，呈現(xiàn)出一些新的特征和新的趨勢。

智力紅利快速釋放

放棄英特爾中國研究院院長位置，攜無人駕駛技術(shù)毅然投入到創(chuàng)業(yè)大潮中的馭勢科技創(chuàng)始人吳甘沙，在雙創(chuàng)周北京開幕式上現(xiàn)身說法，“全球模式創(chuàng)新和效率創(chuàng)新的紅利瀕臨用盡、科技革命引發(fā)的人工智能大爆發(fā)、國家全面實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略等三大時(shí)代潮流匯聚，現(xiàn)在是創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的最佳時(shí)機(jī)。”

在吳甘沙看來，上世紀(jì)1976年P(guān)C機(jī)開始快速普及，由此引領(lǐng)了20年的技術(shù)創(chuàng)新，1996年互聯(lián)網(wǎng)興起，由此引發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新又持續(xù)了20年，2016年人工智能概念爆發(fā)，將有望引領(lǐng)未來20年的技術(shù)創(chuàng)新。

而在這波全球技術(shù)創(chuàng)新的浪潮中，來自法國電力和英特爾中國的相關(guān)負(fù)責(zé)人均表示，中關(guān)村在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新方面，擁有無可比擬的天時(shí)地利人和。

“中國每年畢業(yè)的大學(xué)生達(dá)800萬之多，相當(dāng)于以色列整個(gè)國家的人口數(shù)量，之前大家談到中國的經(jīng)濟(jì)增長主要源于人口紅利，而未來要釋放巨大能量的將是智力紅利。”在他們看來，在全國雙創(chuàng)涌動(dòng)的大背景下，智力紅利在中關(guān)村正快速釋放：一方面是全國智力資源最密集的區(qū)域，每年畢業(yè)的大量學(xué)生，形成了持續(xù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，另一方面，中關(guān)村地處北京這個(gè)全國最重要的消費(fèi)和應(yīng)用市場，是創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的天然沃土。

從跟跑者到并跑者

雙創(chuàng)周北京開幕式上的中關(guān)村指數(shù)2016，也進(jìn)一步凸@了中關(guān)村在雙創(chuàng)中的領(lǐng)先地位。

北京市社科院副院長趙弘在指數(shù)的解讀中指出，中關(guān)村重大前沿創(chuàng)新成果快速涌現(xiàn)，在全球科技創(chuàng)新競爭中已經(jīng)由過去的跟跑者逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑴苷?，在某些領(lǐng)域已經(jīng)居于領(lǐng)跑地位。

通過指數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，中關(guān)村不斷催生引領(lǐng)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原創(chuàng)性成果，成為了我國自主創(chuàng)新的重要源頭和原始創(chuàng)新的主要策源地。

2015年，中關(guān)村發(fā)明專利授權(quán)量1.3萬件，同比增長66.1%；PCT國際專利申請3357件，同比增長40.2%；截至2015年，中關(guān)村企業(yè)累計(jì)創(chuàng)制國際標(biāo)準(zhǔn)202項(xiàng)。中關(guān)村在人工智能、新材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的一些前沿細(xì)分領(lǐng)域涌現(xiàn)出了一批突破性成果，部分已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。比如“百度大腦”的無人駕駛汽車、語音識(shí)別等人工智能技術(shù)、夢之墨的液態(tài)金屬、柏惠維康的神經(jīng)外科機(jī)器人等已經(jīng)成為在這些細(xì)分領(lǐng)域的全球領(lǐng)跑者。

而中關(guān)村的一些黑科技、硬科技企業(yè)在成立之初就瞄準(zhǔn)全球前沿，快速躋身世界前列。比如，商湯科技在全球最為權(quán)威的計(jì)算機(jī)視覺大賽中包攬五個(gè)單項(xiàng)中的三項(xiàng)冠軍。

“獨(dú)角獸”占全國半壁江山

美國著名CowboyVenture投資人Aileen Lee在2013年將私募和公開市場的估值超過10億美元的創(chuàng)業(yè)公司做出分類，并將這些公司稱為“獨(dú)角獸”。 此后“獨(dú)角獸”一詞迅速流行于硅谷，并流行于全球的科技創(chuàng)新領(lǐng)域。

而通過觀察中關(guān)村近年來的雙創(chuàng)表現(xiàn)，高成長高估值企業(yè)快速增長，“獨(dú)角獸”企業(yè)已經(jīng)占據(jù)全國半壁江山，中關(guān)村已經(jīng)成為創(chuàng)新型企業(yè)培育的全球高地。

2015年，中關(guān)村新創(chuàng)辦科技型企業(yè)2.4萬家，比2014年凈增1.1萬家，是中關(guān)村多年來新創(chuàng)辦企業(yè)數(shù)量增長最多的一年。2015年中關(guān)村平均每天新創(chuàng)66家科技型企業(yè)。中關(guān)村不僅創(chuàng)業(yè)活躍，而且一大批科技型企業(yè)進(jìn)入快速成長階段，實(shí)力與規(guī)模不斷提升。2015年，中關(guān)村新增“億元企業(yè)”411家。特別值得關(guān)注的是，截至2015年，中關(guān)村擁有40余家技術(shù)獨(dú)特、市場擴(kuò)張迅速、估值超過10億美元的“獨(dú)角獸”企業(yè)。

在全國范圍內(nèi)，中關(guān)村“獨(dú)角獸”企業(yè)占比超過50%。在全球范圍內(nèi)，中關(guān)村“獨(dú)角獸”企業(yè)數(shù)僅次于硅谷，全球排名第二。小米、美團(tuán)2家企業(yè)估值超過百億美元，躋身全球“獨(dú)角獸”前十。

全面創(chuàng)新格局形成

中關(guān)村管委會(huì)主任郭洪認(rèn)為，中關(guān)村的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新之所以有今天的成就，源于四個(gè)堅(jiān)持：一是堅(jiān)持以人為本，聚天下英才而用之；二是堅(jiān)持市場主導(dǎo)，通過構(gòu)建多層次資本市場始終以市場化方式支持企業(yè)的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新；三是堅(jiān)持服務(wù)為上，中關(guān)村率先取消了所有的前置審批流程，對70%的項(xiàng)目進(jìn)行備案管理；四是堅(jiān)持高端引領(lǐng)，始終用全球的視野聚集全球創(chuàng)新資源。

在中關(guān)村指數(shù)研究的過程中，趙弘得出結(jié)論，中關(guān)村不斷適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)，已經(jīng)率先形成了全面創(chuàng)新改革的新格局。

趙弘告訴記者，中關(guān)村是我國新經(jīng)濟(jì)的發(fā)源地，也是與新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要相適應(yīng)的制度供給的試驗(yàn)田。比如，中關(guān)村積極爭取國家食藥總局支持，在中關(guān)村率先開展藥品上市許可人制度等12項(xiàng)試點(diǎn)政策，為中關(guān)村生物醫(yī)藥研發(fā)企業(yè)的發(fā)展提供了政策保障。

中關(guān)村堅(jiān)持開放式創(chuàng)新，建立“類海外”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境。比如，中關(guān)村爭取公安部推出了開通申請永久居留“直通車”、設(shè)立審批服務(wù)窗口等20項(xiàng)外籍人才出入境政策。再比如，中關(guān)村率先開展“外債宏觀審慎”試點(diǎn)，目前簽約金額39.15億美元，業(yè)務(wù)筆數(shù)和金額在全國試點(diǎn)范圍內(nèi)均居第一位。

晉升全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)樞紐

當(dāng)前，中關(guān)村一大批企業(yè)已經(jīng)從以產(chǎn)品國際化為主的階段，升級為以資本和知識(shí)國際化為主的新階段。

2015年中關(guān)村企業(yè)境外并購案例37起，較上年增加16起，披露并購金額561.5億元，較上一年增長55.4%。中關(guān)村企業(yè)正在通過跨國并購與資本運(yùn)作，加速資本國際化步伐。

計(jì)算機(jī)視覺前沿技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：機(jī)器學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)；推薦算法；遠(yuǎn)程教育

深度學(xué)習(xí)（DeepLearning），也叫階層學(xué)習(xí)，是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究的分支，它是學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)的表示層次和內(nèi)在規(guī)律，在學(xué)習(xí)的過程中獲取某些信息，對于數(shù)據(jù)的解釋有巨大幫助。比如對文字?jǐn)?shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，在網(wǎng)絡(luò)上獲取關(guān)鍵字，對圖像數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，進(jìn)行人臉識(shí)別等等。

一、深度學(xué)習(xí)發(fā)展概述

深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域里一種對數(shù)據(jù)進(jìn)行表征學(xué)習(xí)的方法。一句話總結(jié)三者之間的關(guān)系就是：“機(jī)器學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)人工智能的方法；深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)。深度學(xué)習(xí)目前是機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能領(lǐng)域研究的主要方向，為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域帶來了革命性的進(jìn)步。機(jī)器學(xué)習(xí)最早在1980年被提出，1984年分類與回歸樹出現(xiàn)，直到1986年，Rumelhart等人反向傳播（BackPropaga-tion，BP）算法的提出，解決了感知模型只能處理線性分類的問題，1989年出現(xiàn)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ConvolutionalNeuralNet-works，CNN）也因此得到了一定的發(fā)展。在1990年至2012年，機(jī)器學(xué)習(xí)逐漸成熟并施以應(yīng)用，GeoffreyHinton在2006年設(shè)計(jì)出了深度信念網(wǎng)絡(luò)，解決了反向傳播算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中梯度消失的問題，正式提出了深度學(xué)習(xí)的概念，逐漸走向深度學(xué)習(xí)飛速發(fā)展的時(shí)期。隨后，各種具有獨(dú)特神經(jīng)處理單元和復(fù)雜層次結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不斷涌現(xiàn)，深度學(xué)習(xí)技術(shù)不斷提高人工智能領(lǐng)域應(yīng)用方面的極限。

二、深度學(xué)習(xí)主要模型

1、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ConvolutionalNeuralNetworks，CNN）是指有著深度結(jié)構(gòu)又包含著卷積計(jì)算的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。卷積物理上理解為系統(tǒng)某一時(shí)刻的輸出是有多個(gè)輸入共同疊加的結(jié)果，就是相當(dāng)于對一個(gè)原圖像的二次轉(zhuǎn)化，提取特點(diǎn)的過程。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上就是一個(gè)不斷提取特征，進(jìn)行特征選擇，然后進(jìn)行分類的過程，卷積在CNN里，首先對原始圖像進(jìn)行特征提取。所以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠得到數(shù)據(jù)的特征，在模式識(shí)別、圖像處理等方面應(yīng)用廣泛。一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要由三層組成，即卷積層（convolutionlayer）、池化層（poolinglayer）、全連接層（fullyconnectedlayer）。卷積層是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心部分，通過一系列對圖像像素值進(jìn)行的卷積運(yùn)算，得到圖像的特征信息，同時(shí)不斷地加深節(jié)點(diǎn)矩陣的深度，從而獲得圖像的深層特征；池化層的本質(zhì)是對特征圖像進(jìn)行采樣，除去冗雜信息，增加運(yùn)算效率，不改變特征矩陣的深度；全連接將層間所有神經(jīng)元兩兩連接在一起，對之前兩層的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理。CNN的訓(xùn)練過程是有監(jiān)督的，各種參數(shù)在訓(xùn)練的過程中不斷優(yōu)化，直到得到最好的結(jié)果。目前，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)模型也被廣泛研究，如全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FullyConvolutionalNeuralNetworks，F(xiàn)CN）和深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DeepConvolutionalNeuralNetworks，DCNN）等等。2、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖片處理領(lǐng)域的應(yīng)用，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RecurrentNeuralNetwork，RNN）主要應(yīng)用在自然語言處理領(lǐng)域。RNN最大的特點(diǎn)就是神經(jīng)元的輸出可以繼續(xù)作為輸入，再次利用到神經(jīng)元中循環(huán)使用。RNN是以序列的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，這也是RNN最為獨(dú)特的特征。RNN的串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，可以完好保持?jǐn)?shù)據(jù)中的依賴關(guān)系。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要有三層結(jié)構(gòu)，輸入層，隱藏層和輸出層。隱藏層的作用是對輸入層傳遞進(jìn)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的運(yùn)算，并將結(jié)果傳遞給輸出層進(jìn)行輸出。RNN可用于許多不同的地方。下面是RNN應(yīng)用最多的領(lǐng)域：1.語言建模和文本生成，給出一個(gè)詞語序列，試著預(yù)測下一個(gè)詞語的可能性。這在翻譯任務(wù)中是很有用的，因?yàn)樽钣锌赡艿木渥訉⑹强赡苄宰罡叩膯卧~組成的句子；2.語音識(shí)別；3.生成圖像描述，RNN一個(gè)非常廣泛的應(yīng)用是理解圖像中發(fā)生了什么，從而做出合理的描述。這是CNN和RNN相結(jié)合的作用。CNN做圖像分割，RNN用分割后的數(shù)據(jù)重建描述。這種應(yīng)用雖然基本，但可能性是無窮的；4.視頻標(biāo)記，可以通過一幀一幀地標(biāo)記視頻進(jìn)行視頻搜索。3、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（deepneuralnetworks，DNN）可以理解為有很多隱藏層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DNN其實(shí)也是指的一個(gè)東西，DNN有時(shí)也叫做多層感知機(jī)（Mul-ti-Layerperceptron,MLP）。DNN內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層也是分為三類，輸入層，隱藏層和輸出層，一般來說第一層是輸入層，最后一層是輸出層，而中間的層數(shù)都是隱藏層。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）目前作為許多人工智能應(yīng)用的基礎(chǔ)，并且在語音識(shí)別和圖像識(shí)別上有突破性應(yīng)用。DNN的發(fā)展也非常迅猛，被應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)駕駛汽車、醫(yī)療癌癥檢測等領(lǐng)域。在這許多領(lǐng)域中，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠超越人類的準(zhǔn)確率，但同時(shí)也存在著計(jì)算復(fù)雜度高的問題。因此，那些能夠解決深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)準(zhǔn)確度或不會(huì)增加硬件成本高效處理的同時(shí)，又能提升效率和吞吐量的技術(shù)是現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域能夠廣泛應(yīng)用DNN技術(shù)的關(guān)鍵。

三、深度學(xué)習(xí)在教育領(lǐng)域的影響

1、學(xué)生學(xué)習(xí)方面通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行研究，并修正現(xiàn)有教學(xué)模式存在的不足。分析網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)，相對于傳統(tǒng)在線學(xué)習(xí)本質(zhì)區(qū)別在于捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)過程，有針對性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。舉個(gè)例子，在學(xué)習(xí)過程中，可以通過學(xué)習(xí)平臺(tái)對學(xué)生學(xué)習(xí)課程所花費(fèi)的時(shí)間，參與的程度，知識(shí)的偏好等等數(shù)據(jù)加以分析。也可以通過學(xué)生學(xué)習(xí)某門課程的次數(shù)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊次數(shù)、停留的時(shí)間等，來推斷學(xué)生學(xué)習(xí)情況。通過以上或類似數(shù)據(jù)匯總分析，可以正向引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并給予積極的學(xué)習(xí)評價(jià)。這種利用計(jì)算機(jī)收集分析出來的客觀數(shù)據(jù)，很好展示了學(xué)生學(xué)習(xí)行為的結(jié)果，總結(jié)學(xué)習(xí)規(guī)律，而不需要教師多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來判斷。對于教育研究者而言，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以更客觀準(zhǔn)確地了解學(xué)生，使教學(xué)工作良好發(fā)展更進(jìn)一步。2、教學(xué)方面學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)能夠?qū)虒W(xué)模式的適應(yīng)度進(jìn)行預(yù)測，通過學(xué)生的考試成績和對教師的線上評價(jià)等加以分析，能夠預(yù)測出某一階段的教學(xué)方式發(fā)發(fā)是否可行，影響如何。通過學(xué)生與教師的在線互動(dòng)，學(xué)生測驗(yàn)時(shí)完成的時(shí)間與完成的結(jié)果，都會(huì)產(chǎn)生大量的有效的數(shù)據(jù)，都可以為教師教學(xué)支持服務(wù)的更好開展提供幫助，從而避免低效率的教學(xué)模式造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。

四、成人遠(yuǎn)程教育中深度學(xué)習(xí)技術(shù)的可應(yīng)用性

深度學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用在眾多領(lǐng)域都取得了成功，比如電商商品推薦、圖像識(shí)別、自然語言處理、棋類博弈等等。在遠(yuǎn)程教育方面，深度學(xué)習(xí)的技術(shù)還有很大的發(fā)揮空間，智能網(wǎng)絡(luò)教育的實(shí)現(xiàn)是人們的眾望所盼。若要將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程教育平臺(tái)，首先要清楚學(xué)生的需求和教學(xué)資源如何分配。1、針對學(xué)生的學(xué)習(xí)需求與學(xué)習(xí)特征進(jìn)行分析美國斯坦福大學(xué)克里斯皮希研究團(tuán)隊(duì)的研究成果顯示，通過對學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)進(jìn)行時(shí)間建模，可以精確預(yù)測出學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以及學(xué)生在下一次學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用可以幫助教師推測出學(xué)生的學(xué)習(xí)能力發(fā)展水平。通過學(xué)生與教學(xué)環(huán)境的交互行為，分析其學(xué)習(xí)風(fēng)格，避免教師用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推斷而產(chǎn)生的誤差。2、教學(xué)資源的利用與分配深度學(xué)習(xí)技術(shù)能夠形成智能的分析結(jié)論。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)集，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況加以分析，使教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、情緒狀態(tài)等有更加清晰、準(zhǔn)確的了解。有了上面良好的教學(xué)模式，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)有了更準(zhǔn)確的掌握，對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果就有了更科學(xué)的教學(xué)評價(jià)?；谏疃葘W(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)，還可以輔助教師實(shí)現(xiàn)智能閱卷，通過智能閱卷自動(dòng)總結(jié)出學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，幫助教師減少重復(fù)性勞動(dòng)，減輕教師負(fù)擔(dān)。作為成人高校，遠(yuǎn)程教育是我們的主要教學(xué)手段，也是核心教學(xué)方式，學(xué)校的教學(xué)必定是在學(xué)生方便學(xué)習(xí)的同時(shí)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為重。通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)，可以科學(xué)地分析出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對后續(xù)教與學(xué)給予科學(xué)、可靠的數(shù)據(jù)支撐。我們可以在平臺(tái)上為每位同學(xué)建立學(xué)習(xí)模型，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣為其定制個(gè)性化方案，按他們的興趣進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)揮他們專業(yè)的潛能。同時(shí)，可以將學(xué)生正式在線參加學(xué)習(xí)和考試的學(xué)習(xí)行為和非學(xué)習(xí)時(shí)間瀏覽網(wǎng)站的行為結(jié)合到一起，更加科學(xué)地分析出學(xué)生在學(xué)習(xí)網(wǎng)站上感興趣的地方。采用深度學(xué)習(xí)算法，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)推算出學(xué)生當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的差距，做到精準(zhǔn)及時(shí)的學(xué)習(xí)需求反饋。有助于幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師確立教學(xué)目標(biāo)，真正做好因材施教?；谏疃葘W(xué)習(xí)各種智能識(shí)別技術(shù)，可以為教師的線上教學(xué)活動(dòng)增光添彩，在反饋學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的同時(shí)，采用多種形式的教學(xué)方法吸引學(xué)生的注意力，增強(qiáng)教學(xué)活動(dòng)的互動(dòng)性，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

計(jì)算機(jī)視覺前沿技術(shù)范文第5篇

服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)：清晰多維。服務(wù)機(jī)器人行業(yè)生產(chǎn)所用的主要零部件為自動(dòng)焊機(jī)、電子器件、微處理器、機(jī)器人用伺服電機(jī)、高精度減速器、機(jī)加件、氣動(dòng)元器件、傳感器、電池、單板機(jī)等，歸屬于標(biāo)準(zhǔn)零部件、電子設(shè)備及電子元器件等。服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的下游則主要是醫(yī)療、家用、農(nóng)用、軍事等行業(yè)和領(lǐng)域。

世界服務(wù)機(jī)器人――處于起步發(fā)展階段

一、服務(wù)機(jī)器人前列國家：美日韓德法

數(shù)據(jù)顯示，目前世界上至少有48個(gè)國家在發(fā)展機(jī)器人，其中25個(gè)國家已涉足服務(wù)型機(jī)器人開發(fā)。在日本、北美和歐洲，迄今已有7種類型計(jì)40余款服務(wù)型機(jī)器人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)和半商業(yè)化應(yīng)用。日前美國正在致力于將為軍隊(duì)傷病員開發(fā)的機(jī)器人假肢和小型無人偵察直升機(jī)等技術(shù)轉(zhuǎn)為民用，歐盟最近啟動(dòng)全球最大民用機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目，到2020年將投入28億歐元研發(fā)用于醫(yī)療、護(hù)理、家務(wù)、農(nóng)業(yè)和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的機(jī)器人。在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，發(fā)展處于前列的國家中，西方國家以美國、德國和法國為代表，亞洲以日本和韓國為代表。

美國是機(jī)器人的發(fā)源地，美國的機(jī)器人技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位，其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性十分強(qiáng)，在軍用、醫(yī)療、家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)都占有絕對的優(yōu)勢，占服務(wù)機(jī)器人市場約60%的份額。

日本是機(jī)器人生產(chǎn)、研發(fā)和使用大國，一直以來將機(jī)器人作為一個(gè)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展技術(shù)和資金方面一直給予著大力支持。有報(bào)告指出日本在2006-2010年5年間為了攻克關(guān)鍵的服務(wù)機(jī)器人技術(shù)每年投入1000萬美元用于研發(fā)服務(wù)機(jī)器人。近年來，巨大的老年護(hù)理市場需求促使企業(yè)競相研發(fā)小型家用機(jī)器人。2013財(cái)年，日本政府撥款23.9億日元，幫助24家企業(yè)開發(fā)和推廣護(hù)理機(jī)器人。日本還計(jì)劃至2020年，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模翻番，擴(kuò)大至1.2萬億日元（約合人民幣732億元），主要增量將集中在服務(wù)機(jī)器人。護(hù)理和醫(yī)用機(jī)器人領(lǐng)域的市場規(guī)模也將達(dá)到1.2萬億日元，是現(xiàn)在的20倍。

韓國將服務(wù)機(jī)器人技術(shù)列為未來國家發(fā)展的10大“發(fā)動(dòng)機(jī)”產(chǎn)業(yè)，把服務(wù)機(jī)器人作為國家的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)展，對機(jī)器人技術(shù)給予了重點(diǎn)扶持。

德國向來以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真稱世，其服務(wù)機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面在世界上處于公認(rèn)的領(lǐng)先地位：其開發(fā)的機(jī)器人保姆Care-O-Bot3遍布全身的傳感器、立體彩色照相機(jī)、激光掃描儀和三維立體攝像頭，讓它既能識(shí)別生活用品也能避免誤傷主人；它還具有聲控或手勢控制有自我學(xué)習(xí)能力，還能聽懂語音命令和看懂手勢命令。

法國不僅在機(jī)器人擁有量上居于世界前列，而且在機(jī)器人應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍上處于世界先進(jìn)水平。法國政府一開始就比較重視機(jī)器人技術(shù)，大力支持服務(wù)機(jī)器人研究計(jì)劃，并且建立起一個(gè)完整的科學(xué)技術(shù)體系，特別是把重點(diǎn)放在開展機(jī)器人的應(yīng)用研究上。

二、市場規(guī)模：增速快，空間廣闊

1.當(dāng)前服務(wù)機(jī)器人市場銷量：增速快

根據(jù)IFR2013年世界服務(wù)機(jī)器人統(tǒng)計(jì)報(bào)告，服務(wù)機(jī)器人2012年總銷量為301.6萬臺(tái)，總銷售額為46.2億美元。其中個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人銷量為300萬臺(tái)，環(huán)比上升20%，總銷售額為12億美元；專業(yè)服務(wù)機(jī)器人2012年總銷量為16067臺(tái)，環(huán)比增長2%，銷售額為34.2億美元。

專業(yè)服務(wù)機(jī)器人：1998年至今，專業(yè)服務(wù)機(jī)器人累計(jì)銷量已超過12.6萬臺(tái)。專業(yè)服務(wù)機(jī)器人2012年總銷量為16067臺(tái)，比2011年的15776臺(tái)增長了2%，而2012年銷售額為34.2億美元，環(huán)比略降1%。其中軍用機(jī)器人銷量為6200臺(tái)，約占總銷量40%；場地機(jī)器人銷量為5300臺(tái)，占銷量比例33%；醫(yī)用機(jī)器人銷量1308臺(tái)，環(huán)比上升20%，占總銷量8%；物流用途機(jī)器人1376臺(tái)，環(huán)比上升11%，占專業(yè)服務(wù)機(jī)器人總量比例9%，銷售額為1.96億美元。在專業(yè)服務(wù)機(jī)器人中，醫(yī)用和物流用途機(jī)器人是增長潛力最大的兩類專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。

個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人：2012年銷量約為300萬臺(tái)，環(huán)比上升20%，總銷售額為12億美元。其中家用機(jī)器人銷量約196萬臺(tái)，銷售額6.97億美元，環(huán)比上升53%；娛樂機(jī)器人銷量約為110萬臺(tái)，環(huán)比上升29%，銷售額為524萬美元；殘障輔助機(jī)器人銷量為159臺(tái)，環(huán)比上升2%。其中家用服務(wù)機(jī)器人和娛樂機(jī)器人大致占97%的市場份額，殘障輔助機(jī)器人市場份額很小，目前覆蓋十分率低，但潛力大，因?yàn)楫?dāng)前許多國家正在運(yùn)作此類項(xiàng)目和計(jì)劃以推廣殘障輔助機(jī)器人的技術(shù)和使用率。根據(jù)中科院的研究分析，個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人發(fā)展的三大趨勢是與人合作、以手機(jī)作為處理核心以及可以接通云服務(wù)的機(jī)器人，目前四大研究熱點(diǎn)是教育娛樂、公共安全、信息服務(wù)以及智能家居。

2.未來預(yù)估服務(wù)機(jī)器人市場：500億美元級別

IFR報(bào)告預(yù)期，從2013年到2016年，全球工業(yè)機(jī)器人市場將以年均6%的速度增長，中國是這一增長趨勢的領(lǐng)跑者，年均增長率達(dá)15%。根據(jù)marketsandmarkets的報(bào)告，2011年全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模為183.9億美元，到2012年增長到207.3億美元，計(jì)2012-2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模復(fù)合增速將達(dá)到17.4%，到2017年達(dá)到461.8億美元。對于專業(yè)服務(wù)機(jī)器，IFR預(yù)測2013-2016年估計(jì)有94800臺(tái)專業(yè)服務(wù)機(jī)器人會(huì)得到安裝使用，銷售額達(dá)171億美元。其中軍用機(jī)器人銷量約達(dá)28000臺(tái)；場地機(jī)器人中的擠奶機(jī)器人銷量估計(jì)為24500臺(tái)。兩者占總專業(yè)服務(wù)機(jī)器人銷量55%。

對于個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人，IFR預(yù)測2013-2016年估計(jì)會(huì)有220萬個(gè)人/家用機(jī)器人得到銷售。其中家用機(jī)器人銷量估計(jì)為1550萬臺(tái)，銷售額達(dá)56億美元；娛樂機(jī)器人為350萬臺(tái)；教育類機(jī)器人300萬臺(tái)；殘障輔助機(jī)器人估計(jì)為6400臺(tái)。隨著相互學(xué)習(xí)與共享知識(shí)云機(jī)器人技術(shù)獲得重大突破，小型家庭用輔助機(jī)器人大幅度降低生產(chǎn)成本，將在2020年之前形成至少累計(jì)416億美元的新興市場；另一方面雖然殘障輔助機(jī)器起步還是很慢，但可預(yù)測未來20年會(huì)有高速增長。

三、中國服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展：起步慢機(jī)會(huì)大

智能服務(wù)機(jī)器人是未來各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有力支柱之一，國家不斷提高對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重視度，中國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》把智能服務(wù)機(jī)器人列為未來15年重點(diǎn)發(fā)展的前沿技術(shù)，并于2012年制定了《服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》支持行業(yè)發(fā)展。

中國的服務(wù)機(jī)器人市場從2005年前后才開始初具規(guī)模但中國在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)與日本、美國等國家相比起步較晚，與發(fā)達(dá)國家絕對差距還比較大，但相對起工業(yè)機(jī)器人而言則差距較小。因?yàn)榉?wù)一般都要結(jié)合特定市場進(jìn)行開發(fā)，本土企業(yè)更容易結(jié)合特定的環(huán)境和文化進(jìn)行開發(fā)占據(jù)良好的市場定位，從而保持一定的競爭優(yōu)勢；另一方面，外國的服務(wù)機(jī)器人公司也屬于新興產(chǎn)業(yè)，大部分成立的時(shí)候還比較短，因而中國的服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著比較大的機(jī)遇和可發(fā)展空間。

目前，中國的家用服務(wù)機(jī)器人主要有吸塵器機(jī)器人、教育、娛樂、保安機(jī)器人、智能輪椅機(jī)器人、智能穿戴機(jī)器人、智能玩具機(jī)器人，同時(shí)還有一批為服務(wù)機(jī)器人提供核心控制器、傳感器和驅(qū)動(dòng)器功能部件的企業(yè)。

四、國際服務(wù)機(jī)器人行業(yè)知名企業(yè)及中國領(lǐng)先科研機(jī)構(gòu)

國際服務(wù)機(jī)器人行業(yè)知名企業(yè)代表列舉如下：美國iRobot公司、R emotec公司、德國宇航中心、德國機(jī)器人技術(shù)商業(yè)集團(tuán)、德國KUKARoboterGmbh公司等等。中國服務(wù)機(jī)器人行業(yè)領(lǐng)先科研機(jī)構(gòu)列舉如下：湖北省智能機(jī)器人重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北航機(jī)器人研究所、南開大學(xué)機(jī)器人與自動(dòng)化研究所、上海交大機(jī)器人研究所和哈工大機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室等等；服務(wù)機(jī)器人行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)列舉如下：廣州中鳴數(shù)碼科技有限公司、沈陽尤尼克斯機(jī)器人有限公司、沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司、盟立自動(dòng)化科技（上海）有限公司及上海未來伙伴機(jī)器人有限公司等。

醫(yī)用機(jī)器人――第三代外科手術(shù)時(shí)代

一、行業(yè)概述：醫(yī)療行業(yè)的新興增長點(diǎn)

從傳統(tǒng)的開刀手術(shù)到機(jī)器人手術(shù)，人類歷經(jīng)了近3個(gè)世紀(jì)。18世紀(jì)80年代，維也納外科醫(yī)生Billroth首次打開病人腹腔，完成了首例外科手術(shù)。這種傳統(tǒng)的開刀手術(shù)被稱為第一代外科手術(shù)并一直沿用至今。20世紀(jì)80年代，以腹腔鏡膽囊切除術(shù)為標(biāo)志的微創(chuàng)手術(shù)取得突破性進(jìn)展，在許多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)開刀手術(shù)，稱為第二代外科手術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)，手術(shù)機(jī)器人得到開發(fā)并迅速投入臨床應(yīng)用，被認(rèn)為是外科發(fā)展史上的一次革命，也預(yù)示著第三代外科手術(shù)時(shí)代的來臨。

醫(yī)用機(jī)器人是一種智能型服務(wù)機(jī)器人，它能獨(dú)自編制操作計(jì)劃，依據(jù)實(shí)際情況確定動(dòng)作程序，然后把動(dòng)作變?yōu)椴僮鳈C(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。隨著發(fā)達(dá)國家進(jìn)入老齡化，醫(yī)療、護(hù)理和康復(fù)的需求增加，同時(shí)由于人們對生活品質(zhì)追求的提高，使得醫(yī)療不管在質(zhì)還是量都得滿足更高水準(zhǔn)的要求。另一方面，醫(yī)護(hù)人力相對缺乏，醫(yī)用機(jī)器人作為新興醫(yī)護(hù)手段具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1.醫(yī)用機(jī)器人用途廣泛，醫(yī)療衛(wèi)生智能化

醫(yī)用機(jī)器人集醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、機(jī)械力學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)學(xué)分析、機(jī)器人等諸多學(xué)科為一體的新型交叉研究領(lǐng)域，在軍用和民用上有著廣泛的應(yīng)用前景，是目前機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。根據(jù)IFR的分類，醫(yī)用機(jī)器人歸屬于專業(yè)服務(wù)機(jī)器人，其自身可以分為四個(gè)類別，診斷機(jī)器人、外科手術(shù)輔助機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人及其它。醫(yī)用機(jī)器人用途主要為用于傷病員的手術(shù)、救援、轉(zhuǎn)運(yùn)和康復(fù)，是醫(yī)療衛(wèi)生裝備信息化、智能化的重要發(fā)展方向之一。尤其是外科手術(shù)機(jī)器人，醫(yī)生透過它所提供的靈巧操控、精準(zhǔn)定位以及術(shù)前規(guī)劃，可以使得病患手術(shù)傷口減小、術(shù)后迅速恢復(fù)正常生活等，達(dá)到精準(zhǔn)性和微創(chuàng)性兩大優(yōu)點(diǎn)。

2.醫(yī)用機(jī)器人市場：單位價(jià)值最高的專業(yè)服務(wù)機(jī)器人

目前，全世界已有33個(gè)國家、800多家醫(yī)院成功開展了60多萬例機(jī)器人手術(shù)，手術(shù)種類涵蓋泌尿外科、婦產(chǎn)科、心臟外科、胸外科、肝膽外科、胃腸外科、耳鼻喉科等學(xué)科。

根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟的2013年的機(jī)器人統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2012年全球醫(yī)用機(jī)器人銷量為1308臺(tái)，同比增長20%，占全部專業(yè)服務(wù)機(jī)器人銷量的8%，市場規(guī)模約為60億美元。其中外科手術(shù)輔助機(jī)器人銷量為1053臺(tái)，環(huán)比上升6%，總銷售額達(dá)14.95億，占醫(yī)用機(jī)器人銷售額的44%。醫(yī)用機(jī)器人是單位價(jià)值最高的專業(yè)服務(wù)機(jī)器人，每臺(tái)醫(yī)用機(jī)器人（包括附件和零部件）售價(jià)可達(dá)150萬美元。

雖然當(dāng)前醫(yī)用機(jī)器人普及率還很低，并且安裝的大部分是發(fā)達(dá)國家，但摩根的近期的一個(gè)調(diào)查研究中問及外科醫(yī)生們未來他們會(huì)在自己在手術(shù)中多高頻率的使用醫(yī)用機(jī)器人，數(shù)據(jù)表明美國的外科醫(yī)生們認(rèn)為未來3-5年里醫(yī)用機(jī)器人在手術(shù)中的使用率會(huì)迅速上升到一個(gè)比較高的層次，約占50%，醫(yī)用機(jī)器人市場潛力巨大。IFR預(yù)測在未來的4年里，醫(yī)療機(jī)器會(huì)以每年19%的速度增長，2016年全球市場規(guī)模估計(jì)會(huì)增長到119億美元。

二、中國醫(yī)用機(jī)器人的發(fā)展：技術(shù)有所突破，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

1.總體水平：整體水平低，普及率低

醫(yī)用機(jī)器人在中國現(xiàn)在還處于整體水平技術(shù)低下發(fā)展緩慢的階段，與發(fā)達(dá)國家差距巨大，缺乏研究醫(yī)用機(jī)器人的人才和技術(shù)。中國目前還沒有成型的規(guī)?；t(yī)用機(jī)器人產(chǎn)品，中國機(jī)器人網(wǎng)上列出的醫(yī)療機(jī)器人除了上海硅萊實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的便攜式牙科治療機(jī)之外都是小型機(jī)器人部件，而便攜式牙科治療機(jī)的功能簡單，價(jià)格低下。

但在國家的支持下，中國的醫(yī)用機(jī)器人也取得了一定的突破，2013年11月，哈工大機(jī)器人研究所研制的“微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)”，通過了國家“863”計(jì)劃專家組的驗(yàn)收。這一手術(shù)機(jī)器人的出現(xiàn)意味著進(jìn)口達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人技術(shù)壟斷的打破，中國將加快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人輔助外科手術(shù)機(jī)器的開發(fā)。2014年3月由妙手機(jī)器人科技集團(tuán)和天津大學(xué)合作研發(fā)的“S妙手”機(jī)器人首次用于臨床為3位患者進(jìn)行了胃穿孔修補(bǔ)術(shù)和闌尾切除術(shù)。與此同時(shí)，許多高校和企業(yè)也正在把醫(yī)用機(jī)器人研究開發(fā)作為重點(diǎn)課題項(xiàng)目進(jìn)行合作，其中，胃鏡診斷治療輔助機(jī)器人系統(tǒng)研制就是十二五國家科技支撐計(jì)劃課題，由博實(shí)股份主導(dǎo)，為解決胃腸道疾病治療過程中的及時(shí)止血難題，以提升中國先進(jìn)醫(yī)療裝備的創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化。

目前中國醫(yī)用機(jī)器人的普及率和使用率低下，截止直覺外科公司2014年第一季度的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，中國只安裝了25臺(tái)達(dá)芬奇機(jī)器人，而臺(tái)灣、韓國及日本則已經(jīng)安裝了20、44以及178臺(tái)達(dá)芬奇機(jī)器人。而根據(jù)世界銀行2014年1月公布的人口數(shù)據(jù)，大陸人口分別是臺(tái)灣、韓國及日本的58倍、27倍和10倍。雖然中國目前醫(yī)用機(jī)器人使用率和普及率低下，但這也反映出中國醫(yī)用機(jī)器人的市場潛力巨大。許多企業(yè)比如博實(shí)、新松機(jī)器人都在公司的產(chǎn)品規(guī)劃中加入了醫(yī)療機(jī)器人開發(fā)的戰(zhàn)略布局，而國際企業(yè)也針對中國市場擴(kuò)大產(chǎn)能。比如2013年安川在中國常州新建工廠進(jìn)行了產(chǎn)能擴(kuò)張并計(jì)劃推出一款針對中國市場的康復(fù)機(jī)器人。

2.中國醫(yī)用機(jī)器人有其剛性驅(qū)動(dòng)因素，市場規(guī)?？蛇_(dá)億級

醫(yī)用機(jī)器人會(huì)是中國醫(yī)療工具和手段的前沿發(fā)展方向，驅(qū)動(dòng)其發(fā)展的因素有：對各種疾病診斷和治療的巨大高端技術(shù)需求、老齡化對老殘輔助和護(hù)理的社會(huì)壓力以及高素養(yǎng)醫(yī)護(hù)人員的缺乏導(dǎo)致的供需矛盾。

醫(yī)用機(jī)器人與傳統(tǒng)人工技術(shù)相比有許多技術(shù)優(yōu)勢，具有精細(xì)化智能化微創(chuàng)化的特點(diǎn)，可以更精確地診斷癥狀，科學(xué)分析病理，降低人工操作失誤，并可以減少患者在手術(shù)過程中的痛苦，使患者恢復(fù)的速度加快。醫(yī)用機(jī)器人在中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展進(jìn)入更高層次的時(shí)候必定替代一部分傳統(tǒng)的人工技術(shù)。

目前中國已成為世界上人口老齡化速度最快的國家之一。2012年的數(shù)據(jù)顯示，未來5年中國超過60歲的老人將達(dá)到1.49億人，占總?cè)丝诘?1%，占世界老齡人口總數(shù)的五分之一，中國在可預(yù)見的未來對于養(yǎng)老護(hù)理的需求極大；另外，中國的殘疾人總數(shù)巨大，2013年已經(jīng)與德國總?cè)丝跀?shù)相當(dāng)，對殘障機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人的需求總量大。

中國是一個(gè)發(fā)展中的人口大國，醫(yī)生和護(hù)士人數(shù)相對于人口基數(shù)十分缺乏，根據(jù)世界銀行2014年公布的數(shù)據(jù)，中國每千人的護(hù)士僅為世界人均量的0.46，占日本的0.4，占美國的0.15；中國每千人的醫(yī)生人數(shù)僅為日本的0.79，僅為德國的一半。因而醫(yī)護(hù)人員的不足引起的供需矛盾使得醫(yī)用機(jī)器人的發(fā)展具有更多的動(dòng)力。

在這些驅(qū)動(dòng)因素的促進(jìn)下，中國未來的醫(yī)用機(jī)器人發(fā)展市場巨大，根據(jù)IFR預(yù)測，2013至2016年的4年里醫(yī)療機(jī)器人會(huì)以每年19%的速度增長，2016年全球市場規(guī)模估計(jì)會(huì)增長到119億美元。而中國作為服務(wù)機(jī)器人的高速增長部分，按目前中國市場占外科直覺公司的銷售比例估計(jì)，2016年中國的醫(yī)療機(jī)器人會(huì)達(dá)到0.97億美元的市場規(guī)模。

3.國內(nèi)重點(diǎn)醫(yī)用機(jī)器人公司/研究機(jī)構(gòu)：醫(yī)療技術(shù)商業(yè)化有待提高

隨著醫(yī)用機(jī)器人技術(shù)的不斷突破和發(fā)展，從2005年開始中國有一批重點(diǎn)高?？蒲嗅t(yī)院單位及研究所在研究醫(yī)用機(jī)器人系統(tǒng)并取得了一些小成就，比如哈工大的微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器已經(jīng)成功被專家驗(yàn)收，天津大學(xué)的妙手機(jī)器人在今年3月份開始臨床使用；同時(shí)，隨著醫(yī)用機(jī)器人商業(yè)化市場化的可能性愈發(fā)明晰，已經(jīng)有部分企業(yè)正在生產(chǎn)或者打算進(jìn)軍醫(yī)用機(jī)器人細(xì)分行業(yè)，其中就包括機(jī)器人領(lǐng)先企業(yè)的博實(shí)股份和新松機(jī)器人。

家庭智能機(jī)器人――智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代家庭的核心終端

一、行業(yè)概述：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的家用智能機(jī)器人

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，在21世紀(jì)的頭十年物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始和互聯(lián)網(wǎng)一樣引人注目。物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)名詞最初由1999年美國麻省理工學(xué)院提出，即通過信息傳感設(shè)備把用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)引起現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的大洗牌，而智能機(jī)器人正是在新一輪發(fā)展中極具前景的產(chǎn)業(yè)，未來一定是機(jī)器人的時(shí)代，家庭智能服務(wù)機(jī)器人就是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代家庭的核心終端。

家庭智能機(jī)器人是指為人類服務(wù)的智能機(jī)器人，主要從事家庭服務(wù)，包括維護(hù)、保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、監(jiān)護(hù)等工作，家庭智能機(jī)器人被定位為智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中家庭物聯(lián)網(wǎng)的核心信息中樞，具有人性化交互、運(yùn)動(dòng)化控制和組件化成長的特性。按照應(yīng)用范圍和用途的不同，家庭智能機(jī)器人分為電器機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、廚師機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、不動(dòng)機(jī)器人、移動(dòng)助理機(jī)器人和類人機(jī)器人。

二、市場規(guī)模：世界經(jīng)濟(jì)增長引擎即將由IT進(jìn)入RT時(shí)代

家用智能機(jī)器人被認(rèn)為是未來最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)之一，美國研究公司（ABIResearch）的統(tǒng)計(jì)，2012年全球消費(fèi)的智能家庭機(jī)器人產(chǎn)品總額已經(jīng)達(dá)到16億美元。IFR預(yù)測2013-2016年估計(jì)會(huì)有2200萬臺(tái)智能家庭機(jī)器人得到銷售。其中家用機(jī)器人銷量估計(jì)為155萬臺(tái)，銷售額達(dá)56億美元；娛樂機(jī)器人為350萬臺(tái)；教育類機(jī)器人300萬臺(tái)。隨著相互學(xué)習(xí)與共享知識(shí)云機(jī)器人技術(shù)獲得重大突破，小型家庭用輔助機(jī)器人大幅度降低生產(chǎn)成本，將在2020年之前形成至少累計(jì)416億美元的新興市場。世界經(jīng)濟(jì)增長引擎即將由IT進(jìn)入RT時(shí)代（Roboticstechnology）。

日本是世界上機(jī)器人開發(fā)和研究最發(fā)達(dá)的國家之一，2010年家庭智能機(jī)器人產(chǎn)量為4萬臺(tái)，約占全世界50%；韓國也在積極開發(fā)家用機(jī)器人，2010年個(gè)人服務(wù)用機(jī)器人產(chǎn)值為1717億韓元，韓國政府計(jì)劃到2020年讓每個(gè)韓國家庭都擁有一個(gè)能做家務(wù)的機(jī)器人。而中國家用智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚未形成，缺乏大型支柱企業(yè)，也沒有形成有影響力的品牌，僅占全球機(jī)器人市場的4.5%。目前的狀況是，中國家用智能機(jī)器人的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、減速器等關(guān)鍵部件主要靠進(jìn)口，國產(chǎn)性能較差。

三、家庭清潔機(jī)器人：最成熟的智能家庭機(jī)器人

家庭清潔機(jī)器人是指能夠進(jìn)行家庭家務(wù)自動(dòng)智能清潔的機(jī)器人，是集機(jī)械學(xué)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能等諸多學(xué)科為一體的機(jī)器人。吸塵機(jī)器人是智能移動(dòng)機(jī)器人實(shí)用化發(fā)展的先行者，其研究始于20世紀(jì)80年代，而德國凱馳2006年生產(chǎn)的Rc3000是世界上第一臺(tái)能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機(jī)器人，其內(nèi)置有光電傳感器和芯片控制，包含四種清潔程序，當(dāng)遇到障礙時(shí)，會(huì)隨機(jī)改變一個(gè)角度然后繼續(xù)直走，直到遇到新的障礙物，會(huì)自動(dòng)回到充電站完成充電和垃圾處理的任務(wù)，同時(shí)能夠根據(jù)用戶設(shè)定的信息來控制機(jī)器人完成相應(yīng)的操作。家庭清潔機(jī)器人目前主要分為兩個(gè)分類，一種是掃地機(jī)器人，一種是拖地機(jī)器人（包括干洗和濕洗）。智能掃地器是一種配備了微電腦系統(tǒng)的吸塵器，是靠吸力打掃衛(wèi)生的，能夠按照人們的設(shè)置自動(dòng)智能地清潔房間的某一特定部分或全部并完成自動(dòng)充電，適合幾乎所有的地面，包括地板、地磚、地毯及部分地毯；拖地機(jī)器人則在使用中會(huì)用到水，一般靠噴水后再吸水來清潔家庭清潔機(jī)器人市場發(fā)展：歷史短，發(fā)展迅速。家庭清潔機(jī)器人21世紀(jì)的新產(chǎn)品，但在其短短十幾年的歷史里卻有著迅猛的發(fā)展，許多國家已經(jīng)涉足并開發(fā)出家庭清潔機(jī)器人，其中前沿的國家主要有美國、德國、日本、瑞典及韓國等。

智能吸塵機(jī)器人是一個(gè)巨大的市場，隨著經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)的提高，掃地機(jī)器人將會(huì)替代更多的傳統(tǒng)型掃地設(shè)備，2013年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家庭掃地市場上，北美市場為22億美元，機(jī)器人占18%；歐洲、中東及非洲地區(qū)（EMEA）市場達(dá)25億美元，機(jī)器人占20%；環(huán)太平洋與日本（APAC）市場為22億美元，其中機(jī)器人占16%。

掃地機(jī)器市場具有巨大的潛力，增長勢頭強(qiáng)勁。13年家庭掃地機(jī)器人市場規(guī)模大于12億美元，過去三年復(fù)合增長率達(dá)21.8%。掃地機(jī)器人對傳統(tǒng)掃地設(shè)備的替代率不斷提高，13年占掃地設(shè)備市場18.1%。

四、中國清潔機(jī)器人發(fā)展：滲透率低下

1.總體水平：滲透率低，生產(chǎn)規(guī)模小

從美國iRobot公司2002年成功研發(fā)吸塵機(jī)器人Roomba開啟家用服務(wù)機(jī)器人時(shí)代開始，隨著國內(nèi)生活水平的提高，掃地機(jī)器人逐步進(jìn)入中國。但掃地機(jī)器人在中國滲透率低下，有部分企業(yè)已經(jīng)涉足掃地機(jī)器人的研發(fā)設(shè)計(jì)和銷售，但生產(chǎn)規(guī)模小，市場潛力還未得到開發(fā)。

由于城市化水平還不足夠高、國內(nèi)收入差距巨大以及傳統(tǒng)文化的影響，中國家庭清潔大部分還是采用傳統(tǒng)的普通吸塵器設(shè)備或者人工清潔方式，掃地機(jī)器人滲透率十分低下。目前家庭服務(wù)機(jī)器人年銷售額已經(jīng)近10億，但是沿海城市的產(chǎn)品滲透率剛達(dá)到5%，內(nèi)地城市為0.4%，而美國家庭已經(jīng)達(dá)到16%。相對比其他家用電器，洗衣機(jī)的滲透率已經(jīng)幾乎達(dá)到100%。掃地機(jī)器人滲透率低下的另外原因是掃地機(jī)器人價(jià)格相對而言比較昂貴，農(nóng)村家庭和許多城市家庭還消費(fèi)不起，但可估計(jì)，隨著生活水平的繼續(xù)提高，掃地機(jī)器人的滲透率會(huì)慢慢提高。

2.中國家用機(jī)器人驅(qū)動(dòng)因素：人力成本提高及收入上升

中國家用機(jī)器人發(fā)展最主要的驅(qū)動(dòng)因素有勞動(dòng)力價(jià)格的提高、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入的提高等。勞動(dòng)力價(jià)格的上升使得簡單勞動(dòng)的設(shè)備替代率明顯上升，人們一方面想從簡單家務(wù)勞動(dòng)中釋放出來而另一方面家政服務(wù)勞力的價(jià)格越來越高，因而家務(wù)機(jī)器需求有其剛性驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在過去的10年里城鎮(zhèn)居民的可支配收入大致翻了三倍，人們生活水平和消費(fèi)水平不斷地提高，越來越多的家庭具有家用機(jī)器人的購買能力。另外，現(xiàn)在信息和科技傳播速度飛快，各種科技產(chǎn)品成本在競爭中下降迅猛。iRobot2013年在中國市場的家用清潔機(jī)器人銷售額增幅大于3倍，剛公布的14年上半年年報(bào)顯示受中國需求的強(qiáng)勁拉動(dòng)iRobot在亞太地區(qū)清潔機(jī)器人銷售增幅高達(dá)18%。在中國這種一個(gè)高速發(fā)展的人口大國，可預(yù)計(jì)，未來中國家用智能機(jī)器人的市場規(guī)模巨大。