大湾区科学论坛｜深圳大学教授黄惠：智能图形感知解决机器人“卡脖子”问题

golang学习网今天将给大家带来《大湾区科学论坛｜深圳大学教授黄惠：智能图形感知解决机器人“卡脖子”问题》，感兴趣的朋友请继续看下去吧！以下内容将会涉及到等等知识点，如果你是正在学习科技周边或者已经是大佬级别了，都非常欢迎也希望大家都能给我建议评论哈~希望能帮助到大家！

南方财经全媒体见习记者马嘉璐 南沙报道

机器人进一步智能化的脖子被卡住了，因为缺乏真实三维动态环境能力。”5月20日，国家科技创新领军人才、深圳大学计算机与软件学院院长黄惠在大湾区科学论坛“众里寻她”女科学家分论坛上介绍了她在智能图形感知方面取得的研究成果，利用无人机对三维空间进行全自动自主探索，用更小的数据量规模实现更高精度的建模。目前，这项成果处于国际领先地位，可被广泛应用于数字孪生和智能机器人制造等领域。

更小的数据规模、更高的精度

中科院物理所曾科普了数字孪生的定义：数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。数字孪生是指在某个设备或系统的基础上，创建一个数字化版本的“复制品”，用于模拟、分析或优化其运行和性能。

2023年初，中国信通院发布的《数字孪生城市产业图谱研究报告（2022）》观察到，我国数字孪生产业发展阶段正处于增长期，数字孪生城市建设市场活跃，市场主体不断扩大。数字孪生可以极大提升“元宇宙”的构建效率和真实体感，是“元宇宙”的重要组成部分，随着“元宇宙”概念的火热，数字孪生这一前沿技术也越来越被人们熟知。

以前，生成数据孪生模型需要耗费大量的人力物力进行数据采集，并通过大量计算来得到模型。黄惠指出，数据采集成本高昂、时效性低，三维建模的对象非结构化、无关联，正是当前数字孪生难以实现智能化、模块化、轻量化、结构化、通用化的痛点所在。

针对上述问题，近十年来，黄惠聚焦“智能图形和感知计算”攻克难点，主导提出优视精准摄影测量技术，通过便携无人机全自动采集达毫米级高清分辨率的城市三维快照，整个过程从端到端连续规划、众包协同，用最少视角争取最大覆盖，将大规模城市场景数据量缩减200倍，同时保证低于0.6米的几何细节损失度，使数据采集的设备投入能够缩减70%。实现多元信息的精准映射和良性代谢。这项技术目前在贴近式高精度城市三维航测的单个项目上应用面积，据了解，是全球最大的，保持着国际领先水平。

以对深圳市约2200平方公里的范围进行建模为例，在实际中，建模面临着空域协调难，高度限制多，天气影响频繁，数据质量差，采集时间长的挑战。如果用传统的建模方式，需要用2年时间采集6000万张图片的数据，建立60TB体量的模型，总成本达1.5亿。实时更新城市孪生三维基础是无法通过长周期、低频次的采集方式实现的。经过优视精准摄影测量技术的优化，则可以在不降低精度的前提下，在8个月内用2000万张照片数据建立6TB的小模型，总成本降至6000万，降幅达60%。

数字孪生在群体智能、无人驾驶、智慧城市、国土安全、工业制造等领域均具有重要的价值和意义。”黄惠表示，优视精准摄影测量技术利用无人机对三维空间进行全自动自主探索，并实现云上计算，大大降低城市三维重建的成本和门槛，将来可广泛应用于高精度智能驾驶地图构建、实景三维导航、高精度城市管理信息平台等领域。

三维感知能力缺失“卡住机器人脖子”

《数字孪生城市产业图谱研究报告（2022）》提出，近年来人工智能技术逐渐应用于建模领域，图片建模、视频建模成为未来发展趋势。黄惠指出，借助人工智能协助机器人研究，可以增强数据分析的效率，从而帮助找到更有效的三维建模方法。她透露，她及其团队正在探索结合智能图形与人工智能的方法，以推动智能机器人的研究。

与ChatGPT相比，智能图形感知的一个挑战在于缺乏用于大规模训练的数据。黄惠介绍道，ChatGPT所使用的原始数据基本上都经过了人工的筛选、标注，是“干净”的，但这一点延伸到三维空间，难度会大幅增加。即使对一个物体拍摄了1000张照片，这些照片可能仍无法完全准确地描述这个物体。这意味着在训练人工智能模型中，描述小范围三维空间所需的数据量将会非常巨大。

机器人智能化的进一步发展受到缺乏真实三维动态环境能力的制约。”为什么这么难？黄惠用常见的扫地机器人来类比解释：要让扫地机器人在平面上移动、感知并躲避障碍物、防止自己被卡住，现在并不容易。与它相比，智能图形感知要能够在三维空间内判断物体的形状，进而判断出物体的功能、动静关系，赋予机器人可以更高级感知的具身智能，能够真正地直面和改变真实的三维复杂动态环境，像人一样“看见即理解、所见即所得”，作出决策和行动。

经过二十余年基础研究的沉淀，黄惠带领团队尝试拉通了环境感知、几何建模、语义理解、自主决策的整个链条。但与ChatGPT这样在自然语言理解方面取得显著进步的人工智能技术相比，仍然有很多关键科学问题没有得到解决，“还有很长的路要走”。

更多内容请下载21财经APP

以上就是《大湾区科学论坛｜深圳大学教授黄惠：智能图形感知解决机器人“卡脖子”问题》的详细内容，更多关于机器人,智能图形感知,卡脖子问题的资料请关注golang学习网公众号！