機器人 人工智慧 AI 智慧醫療 物聯網 服務型機器人

特定垂直應用發展熱絡 落地智慧醫療助力醫師決策判斷

邁入AI自主學習新境界 服務型機器人後市看俏

2020-08-11
近來人工智慧技術的進展,為機器人注入了新元素,也讓機器人應用從過去的自動化邁入自主學習的新境界。而在高齡少子時代來臨下,預料勞動力將更加短缺、熟練作業員召募不易等課題,將一一浮現;在被視為因應相關衍生問題之有力解決方案預期下,機器人市場商機已在逐漸發酵中,成為各界關注的議題。

 

近來人工智慧技術的進展,為機器人注入了新元素,也讓機器人應用從過去的自動化邁入自主學習的新境界。而在高齡少子時代來臨下,預料勞動力將更加短缺、熟練作業員召募不易等課題,將一一浮現;在被視為因應相關衍生問題之有力解決方案預期下,機器人市場商機已在逐漸發酵中,成為各界關注的議題。

機器人依用途分類,大致可區分為產業用機器人與服務型機器人兩大類。產業用機器人以製造業為主,在生產線上應用由來已久,早年導入主要著眼於大量生產之自動化、產品品質穩定、降低生產成本等考量,尤其在汽車、電子、半導體等製造業之應用已有20~30年的歷史,近來在技術持續精進下,逐漸擴大至對生產環境要求更為嚴苛的食品、化妝品、製藥等產業。

自主學習提升產業用機器人功能

由於目前製造業生產線的機器人大都負責固定或重複性高的工作,主要透過預設程式等方式進行控制,當工作內容或環境出現變化時,便需要重新改寫程式,以符合實際需要。因此,若機器人要執行不同的複雜工作,或是快速因應工作內容與環境的變化,就必須具備一定程度的自主學習能力。

而AI之深度學習等技術讓機器人具備自主學習能力,在學習過程中,透過收集更多資料,反覆嘗試錯誤累積經驗,持續改善學習模型的精準度,邁向完全自主的境界。此外,亦可將深度學習模型儲存在雲端,讓機器人之間共享知識,互相學習,加快精進速度。

舉例而言,PCB產業在品質檢測常用的自動光學檢測方式,基於品質要求,檢測參數設定相對嚴苛,或容易受到光影干擾等因素,導致出現誤判率過高的情形,無形中增加許多人工覆檢的成本與負擔。近幾年結合深度學習等AI技術,讓3D視覺應用取得顯著的進展,而得以在各生產環節中,解決相關問題。由於3D視覺相較2D視覺具備空間感知能力,可以排除過去2D視覺容易受到不同角度光源影響的問題,在結合深度學習模型下,過程中讓機器人在不規則的雜亂環境下,逐漸找出潛在規則。

機器人之垂直領域應用發展熱絡

此外,相關應用也出現朝特定的垂直市場發展之趨勢。例如,在人口結構持續朝高齡化發展之下,醫療照護需求將大幅增加,造成醫療資源之排擠與短缺現象。因此,在醫療領域為提升安全性與效率,除結合雲端運算、AI等新興ICT技術外,亦積極導入機器人技術,推動醫療服務之資訊化與智慧化。

運用AI機器人協助醫療手術作業,近來有長足的進展,被視為未來實現醫療智慧化之關鍵技術。過去在北美、歐洲、日本等世界各國廣為使用的達文西(Da vinci)微創手術系統,即為結合手術支援機械手臂與3D高解析度影像的手術輔助機器人。藉由該系統的輔助,外科醫師可達到更精準的切除、修補和縫合等手術作業,亦可協助醫師保留重要的神經、血管和組織等,降低手術風險。

未來結合AI的手術輔助機器人,不僅在開刀的過程中支援手術,並即時提供參考資訊,逐漸扮演從旁協助執刀醫師做出判斷的角色,可望大幅改變進行手術的情境。透過資料庫的建構,除可以自動辨識手術中發生的狀況之外,更可進一步開發預測手術中可能發生的情況,或規避手術風險等相關系統。

服務型機器人發展熱潮再現

服務型機器人的研發與應用也不是新概念,近十幾年來市場陸續出現討論熱潮,但始終未形成大風潮。其主要用途包含居家之照護陪伴、清潔掃除、互動娛樂、行動輔助等生活服務,設施之保全警衛、廣告導引、移動支援、災害探測等商業用途,以及社會福祉之支援輔助等。整體而言,生活服務區隔需求最大,然而過去推出的相關產品,成功案例不多,究其原因乃語音影像辨識等AI技術仍不夠成熟,與消費者之期望與習慣存在落差,無法持續獲得的共鳴。

然而,在高齡少子化衍生之銀髮族問題日益深刻下,銀髮族相關照護陪伴、生活支援、娛樂互動等需求備受期待,加上AI等技術迅猛發展的加持,再次掀起相關產品開發熱潮。2014年6月日本SoftBank發表的人形機器人「Pepper」,即是針對一般家庭或服務機構的產品。配備可從對方表情與音調判斷感情的「引擎」,結合雲端運算與AI,在辨識感情之同時,進行應對溝通為其特徵。SoftBank除同步推出預防老年癡呆等應用軟體,透過測驗方式,進行有無相關症狀之診斷,或提問對話,達到預防效果,亦透過公開應用程式介面(API),與開設「App Store」,加速應用軟體之多元發展,擴大應用之廣度與深度。

Sony則暌違20年再度於2018年推出新一代機器狗aibo。因感測、AI等技術的快速發展,新一代aibo已呈現多面向的發展,除辨識、思考與動作等能力,可即時互動遊玩之外,也具有照相功能,吸引人群聚集,促進主人之間的交流。另外,也透過語音辨識功能,隨時收集日常生活的各種資訊,提供廠商開發更符合需求新服務之參考。

語音、影像辨識等AI技術進步,加上雲端服務、物聯網應用日益成熟,為機器人帶來新的發展契機。未來在面對高齡化社會來臨,勞動力短缺、醫療需求增加,以及長照資源不足等課題之下,日本、歐美先進國家皆積極投入機器人相關研發,在技術推力與市場拉力相互牽引下,可望突破過去市場限制,相關商機的持續發酵值得期待。 

<本文作者周維忠,現任資策會MIC資深研究總監,專業於資訊應用相關技術及基礎環境與市場趨勢研究,長期深度觀察資訊應用新興技術發展、創新服務模式與市場競爭態勢。資策會產業情報研究所(MIC)長期觀測紀錄高科技產業市場情報及發展趨勢,是臺灣資通訊產業最重要的軍師,也是政府倚重的專業智庫。更多資訊請參閱官網 https://mic.iii.org.tw/>

 


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