克日，，，，，，，刘少山博士在Communications of the ACM上揭晓The Role of Autonomous Machine Computing in Shaping the Autonomy Economy一文，，，，，，，先容了机械人盘算对人类社会向自主经济转型的催化作用。。。。。。文中提到，，，，，，，自主经济的焦点在于机械人盘算。。。。。。自主机械的泛起预示着数字经济模式的演变，，，，，，，半导体手艺的前进将提升机械人盘算系统的能力。。。。。。通过开发先进盘算系统和团结半导体手艺，，，，，，，机械人盘算生态系统的经济潜力将获得充分释放，，，，，，，推动自主经济和智能机械人应用的生长。。。。。。

今日，，，，，，，我们宣布此文的中文版，，，，，，，接待阅读交流。。。。。。

作者简介：刘少山，，，，，，，优德官网具身智能中心主任，，，，，，，天下青年科学院院士，，，，，，，国际电气和电子工程师学会（IEEE）国际装备和系统蹊径图-机械人盘算偏向主席，，，，，，， IEEE创业协会亚洲区主席，，，，，，，国际盘算机学会（ACM）手艺政策委员会成员。。。。。。他的研究偏向包括机械人盘算、无人驾驶、科技政策等。。。。。。

机械人盘算在人类社会向自主经济转型中的要害作用

自主经济标记着社会转型的新阶段，，，，，，，主要由各式机械人（好比自动驾驶汽车、配送机械人和无人机）与商品及效劳的融合驱动。。。。。。这场经济厘革的焦点在于机械人盘算，，，，，，，即为这些多样化机械人提供支持的要害盘算手艺。。。。。。

自主机械的泛起预示着数字经济模式的演变。。。。。。这些机械最最先只用于简朴的机械人手艺和工业应用，，，，，，，现在却已经深入优德官网一样平常生涯，，，，，，，宣告着自主经济时代的到来。。。。。。举个例子，，，，，，，在中国，，，，，，，住旅馆时，，，，，，，很可能是送餐机械人将所需物品送至你房间。。。。。。而在订购食物和生涯用品送达上，，，，，，，某些都会已经能见到机械人将餐食或商品直接送至你家门口。。。。。。在家庭情形中，，，，，，，机械人吸尘器更是成了家庭常备电器。。。。。。

在已往几十年中，，，，，，，数字经济极大增进了经济增添。。。。。。以2005年至2010年为例，，，，，，，互联网经济对成熟经济体GDP增添的孝顺抵达21%，，，，，，，并在2019年为美国经济孝顺了2.1万亿美元。。。。。。相较于数字经济，，，，，，，自主经济预计将带来更深远的影响。。。。。。例如，，，，，，，自动驾驶手艺的普及预计将重塑价值1.9万亿美元的美国运输行业，，，，，，，显示出机械人盘算将在各行各业引发革命性的转变。。。。。。

?  历史启示 - 良性循环

图 1：盘算手艺及其生态系统的良性循环

机械人盘算成为自主经济转型的要害，，，，，，，继小我私家盘算与移动盘算之后，，，，，，，它成为了机械人时代不可或缺的手艺焦点。。。。。。唬；；；；等伺趟阒С肿糯又悄芷怠⒆灾魑奕嘶⑴渌突等恕⒓矣眯Ю突等说脚┮怠⒐ひ祷等说榷嘀中翁幕等，，，，，，，甚至包括我们还未能想象到的机械人类型。。。。。。它包括了传感手艺、盘算手艺、通讯手艺、自主控制算法、可靠性和清静性等多个手艺领域，，，，，，，至今仍在一连生长与演化中。。。。。。

历史上的先例明确展示了机械人盘算对自主经济生长的主要性。。。。。。例如，，，，，，，小我私家盘算和移动盘算领域的市场规模及其对应的半导体市场之间的相关性，，，，，，，展示了移动处置惩罚器市场351亿美元的价值与移动盘算生态系统8000亿美元市场规模之间、小我私家盘算处置惩罚器550亿美元的市场价值与其生态系统9000亿美元价值之间的显著差别。。。。。。这批注，，，，，，，随着盘算时代的演进，，，，，，，半导体行业在培育出其市场规模15到25倍的生态系统方面饰演着至关主要的角色。。。。。。

这些洞察力展现了半导体行业作为现代经济基石的事实。。。。。。随着机械人盘算等新兴领域的生长，，，，，，，半导体行业推动了手艺立异和要害手艺的生长，，，，，，，这些手艺前进又反过来增进了新兴领域的生长，，，，，，，形成了一个相互增强的生长循环。。。。。。这一良性循环突显了半导体行业在推动未来经济要害行业增添中的焦点作用，，，，，，，尤其是在新兴的自主经济中。。。。。。

?  算力分派决议生态规模

图 2：移动盘算生态系统的生长

如图2所示，，，，，，，在生态系统增添中，，，，，，，算力分派饰演了决议性角色，，，，，，，特殊是在移动盘算行业的演变中尤为显着。。。。。。21世纪初期，，，，，，，以功效手机为主流的移动电话虽普遍普及，，，，，，，但功效受限，，，，，，，90%的盘算力被用于执行编解码等基础通讯使命。。。。。。应用程序可用的盘算力缺乏10%，，，，，，，这极大限制了应用多样性，，，，，，，使得移动盘算生态系统的市场规模仅约100亿美元。。。。。。

智能手机的兴起改变了这一名堂，，，，，，，引发了对更高盘算能力的需求，，，，，，，以支持越来越多的移动应用。。。。。。这种需求催生了从简朴的单芯片系统到重大的片上系统（SoC）的进化，，，，，，，这些系统集成了多焦点CPU、移动GPU、移动DSP以及先进的电源治理系统。。。。。。手艺的这一奔腾使得高达90%的盘算能力能够支持YouTube、WhatsApp、Uber等应用，，，，，，，将移动盘算生态系统的市场规模扩张至现今的8000亿美元。。。。。。这一生长轨迹凸显了半导体手艺前进的革命性影响。。。。。。通过支持更多样化的应用，，，，，，，这些手艺不但增强了现有市场，，，，，，，还开发了新的生态系统，，，，，，，使得市场规模抵达了半导体行业价值的多倍。。。。。。

?  机械人盘算的手艺挑战

现在机械人盘算的主要挑战在于构建一个强盛的生态系统，，，，，，，而面临的一个要害问题是分派给机械人盘算应用的盘算能力过于有限。。。。。。据图3展示，，，，，，，现行的机械人盘算系统设计主要优先于基础机械人功效，，，，，，，盘算资源的分派为：50%用于感知使命，，，，，，，20%用于定位，，，，，，，25%用于妄想，，，，，，，留给应用程序开发和执行的盘算能力仅有5%。。。。。。这种分派模式极大限制了机械人盘算执行重大智能使命的能力。。。。。。

要战胜这个问题，，，，，，，需要改变现有的范式，，，，，，，接纳将要害盘算功效直接嵌入硬件的机械人盘算处置惩罚器架构。。。。。。这种做法能显著释放盘算资源，，，，，，，为软件开发者提供更多空间来创立先进的机械人应用程序。。。。。。通过将感知、定位和妄想等焦点使命直接集成到硬件中，，，，，，，可以优化盘算能力的分派，，，，，，，使得这些使命仅需占用少少的盘算资源—划分为10%、5%和5%。。。。。。这样的重新分派战略将使得高达80%的盘算能力可供智能应用使用，，，，，，，极大地提升机械人盘算系统的功效性。。。。。。

这一战略的实验不但仅是手艺层面的前进，，，，，，，更是在构想和开发种种机械人应用方面的一大奔腾。。。。。。通过提供一个高效的硬件平台，，，，，，，便于开发机械人盘算应用程序，，，，，，，我们旨在引发软件开发职员的创立力。。。。。。这种做法预计将增进机械人盘算应用程序市场的快速增添。。。。。。优德官网最终目的是通过机械人盘算架构的立异，，，，，，，将焦点从执行基础机械人使命转移到实现更高级的智能行为，，，，，，，从而拓宽机械人应用性的界线。。。。。。

图 3：机械人盘算面临的挑战

?  手艺蹊径图

释放机械人盘算生态系统的完整经济潜力要害在于开发易于编程的先进盘算系统，，，，，，，这包括几个主要的研究偏向。。。。。。首先是建设一个类似于移动盘算领域ARM架构的机械人通用盘算架构。。。。。。在已往五年的探索我们已经识别出三种有潜力的架构：数据流加速器架构（DAA）、因子图架构（FGA）和基于学习的架构（LBA），，，，，，，目的是将这些架构的优点整合进一个统一的框架中。。。。。。

其次，，，，，，，我们需要开发一个编程和运行时系统，，，，，，，这将使开发者能够高效地构建机械人盘算应用程序，，，，，，，同时解决目今在舷笼统、实时约束和可靠性包管方面保存的挑战。。。。。。这意味着建设一套既能支持高级功效又能知足严酷性能要求的工具和框架。。。。。。

第三，，，，，，，半导体手艺的前进，，，，，，，如单光子雪崩光电二极管（SPAD）、三维堆叠手艺、砷化铟/镓砷化铟（InP/InGaAs）质料等，，，，，，，将进一步提升机械人盘算系统的感知、盘算和通讯能力。。。。。。这不但增进了立异应用的生长，，，，，，，尚有助于将这些新兴手艺与机械人盘算系统架构无缝集成，，，，，，，从而推动整个行业的前进。。。。。。

这些研究偏向不但旨在提高手艺性能和可用性，，，，，，，并且通过打造一个强盛、无邪和高效的盘算平台，，，，，，，来引发新应用的开发，，，，，，，最终实现机械人盘算生态系统的经济潜力的周全释放。。。。。。这标记着我们不但在手艺层面上迈出了主要一步，，，，，，，并且在推动自主经济和智能机械人应用的蹊径上取得了希望。。。。。。

图 4：机械人盘算手艺蹊径图