李超/文
一、人工智能科技革命是第四次科技革命
我们认为，人工智能科技革命是第四次科技革命。科技革命爆发的标志就是新一代科技成果开始广泛应用生产生活，解放生产力、发展生产力，提高全要素生产率。人工智能的发展将极大地替代人类重复的脑力劳动，重塑人和机器的关系，进一步解放人类的创造力，增加闲暇时间，扩宽人们生活休闲娱乐方式，社会面貌有望发生翻天覆地的变化。
（一）年前后，新一轮科技革命开始孵化
实际上在年前后，随着芯片、云计算、物联网等技术的不断发展，人类收集和处理大数据的能力极大地提高，算力大幅提升、算法不断改善，人工智能科技革命已经开始孵化、孕育和成长，ChatGPT版本的快速迭代、智能驾驶技术的不断进步以及人形机器人雏形的出现等等一系列现象都是人工智能科技革命的缩影，我们已经可以预见到人工智能技术广泛地应用于生产生活的可能性。
随着芯片、云计算、物联网等技术快速发展，年前后，人工智能科技革命开始孵化、孕育和成长，几项技术之间相互促进、不断迭代，使得超大规模的数据收集、信息处理和模型训练等过程变成现实。
芯片是人工智能的“心脏”。人工智能芯片指的是针对人工智能算法做了特殊加速设计的芯片，可以处理人工智能应用中的大量任务，最早诞生于年，以英伟达重要的AI芯片Tegra芯片诞生为标志。年，IBM首次发布类脑芯片原型模拟大脑结构，该原型具有感知认知能力和大规模并行计算能力，芯片领域实现重大突破。
深度学习是目前实现人工智能的主流方法，即通过使用归纳和综合等手段使计算机具有智能，其应用遍及人工智能的各个领域，于年进入技术爆发期。年，大规模深度神经网络学习的可能性首次被验证，随后在年，深度神经网络因错误率较低在比赛中脱颖而出，行业进入爆发期。
大模型是基于深度学习的人工智能网络模型，于年进入发展期。年，被誉为21世纪最强大算法模型之一的对抗式生成网络诞生，标志着深度学习进入了生成模型研究的新阶段。年，预训练（pre-trained）大模型成为自然语言处理领域的主流。大模型能够大幅缩减特定模型训练所需要的算力和数据量，缩短模型开发周期，还能得到更好的模型训练效果。
云计算是人工智能的基础计算平台，帮助人工智能实现应用落地，于年进入快速完善期。人工智能则不仅丰富了云计算服务的特性，更让云计算服务更加符合业务场景的需求，并进一步解放人力，催生了如AI绘画、AI写作等等的应用。年开始，云计算种类增多、功能逐步完善，相关企业通过兼并收购不断扩大规模，加速云计算市场的扩张。进入年后，云计算广泛推广，人工智能的研究人员可以通过云计算借助大量CPU和GPU进行混合运算。
另外，数据中心和新型电力系统也是人工智能发展的必要条件。深度学习需要大量的数据传输和运算，背后需要强大的电力支撑。由于需要大规模接入信息，电力结构、电力设备以及数据交互更加复杂繁多，调度等系统核心业务面临的不确定性问题日渐凸显。因此，支撑人工智能的数据传输和运算需要庞大的电力支撑，才能在较为特定的场景中进行相关的工作。此外，通过深度学习算法可以降低人工智能技术自身在数据中心运行、模型开发过程中的碳排放，从而辅助构建新型的电力支撑系统，实现“双碳”目标。
（二）科技革命爆发的标志是新一代科技成果开始广泛应用生产生活
科技革命爆发的标志就是新一代科技成果开始广泛应用生产生活，解放生产力、发展生产力，提高全要素生产率。
第一次科技革命是以蒸汽机技术为基础的革命，以瓦特的蒸汽机诞生为标志，其广泛应用于生产生活发生于年，英国棉纺业基本实现了以蒸汽机为动力的机器大工业，从而大面积提高机器的工作效率。第二次科技革命是以电力技术为基础的电气革命，以内燃机和电气机械的出现为标志，内燃机等推动了钢铁、石油开采、石化工业和精密仪器仪表工业的发展，电话、家用电器大规模进入家庭。第三次科技革命是以计算机技术为基础的信息技术革命，以家用计算机和互联网为载体并在短时间内呈现出在企业和居民端快速渗透的特征，迅速提升了经济效率，即“互联网革命”。
第四次科技革命将再一次提高全要素生产率。人工智能将广泛地、深刻地改变各行各业。当前人工智能已经开始应用于汽车、家居、家电、建筑、医疗和教育等诸多方面。在可预见的未来，人工智能将在更多领域实现广泛的应用。
二、人工智能科技革命的具体应用是机器人
机器人将成为人工智能科技革命的具体应用和最佳载体，这里包括广义机器人和狭义机器人两层含义。广义机器人即具有一定脑力或体力的机器，可以取代或帮助人类完成人类不想或不能完成的工作，如无人驾驶车、扫地机器人等；狭义机器人（人形机器人）是指一种拥有人形外观、具备人类特征，以代替或辅助人类工作的机器人产品。
（一）机器人是人工智能科技革命的最佳载体
我们认为，机器人将成为人工智能科技革命的具体应用和最佳载体。其一，从客观规律上来看，在人口老龄化、劳动力短缺、用工成本上行的时代背景下，机器替代人已经成为必然趋势。其二，从主观能动性上来看，科技革命成果的体现方式之一就是通过机器完成人类不想和不能完成的工作，切实提高生产效率，在人工智能技术加持下，传统的机器将被赋予大脑，进而成为广义机器人。其三，机器人因其具有的移动和感知等性能具备大规模应用于生产生活的条件，尤其是人形机器人可以自然地适应目前人类所处的环境，极有可能会成为第四次科技革命的代表性产品，类似于第二次科技革命的电器或者第三次科技革命的电脑和手机。
1、用工成本上行的大背景下，机器替代人已经成为必然趋势
从客观规律上来看，在人口老龄化、劳动力短缺、用工成本上行的时代背景下，机器替代人已经成为必然趋势。当前人口老龄化问题严峻，全球65岁及以上人口的增长速度超过年轻群体。《世界人口展望（年修订版）》的数据显示，到年，全世界每6人中，就有1人年龄在65岁（16%）以上，而这一数字在年为11人（9%）；到年，在欧洲和北美，每4人中就有1人年龄在65岁或以上。人口老龄化所带来劳动力短缺和劳动成本上升，会驱动一个国家更多地将人工智能技术应用于经济生产，机器代替人在此背景下成为必然趋势。
2、人工智能加持下，广义机器人的应用能进一步提升生产效率
人工智能加持下，机器人可以替代人来完成人类不想和不能完成的工作，从而提升全要素生产率。在应用场景中，机器人可以替代人来完成人类不想和不能完成的工作。其中人类不想完成的多为负重或重复性的工作。例如黑灯工厂，又称智慧工厂，即从原材料到最终成品，所有的生产、存储、搬运和检测环节无需人工操作，主要由智能机器人或自动化设备按照软件系统的指令自行完成。黑灯工厂的自动化车间较传统车间总体生产效率提升79%，生产运营成本降低34%，能源利用率提升17%，大大提高了生产效率，有利于制造业智能化进程的加速实现。人类不能完成的多为高危工作，例如涉及辐射、高压、消防救援等危险场景的工作。智能消防救援机器人接到指令后可以进入火场内部，代替消防战士完成危险环境下的侦查作业，其的激光雷达可以实时扫描周围环境，接收现场声音，通过相机获取现场实时画面，利用红外探测生命体征，将火情和被困人员位置发送给消防员。整体来看，机器人在替代人类完成工作的过程中，不仅实现了对劳动力的代替，也减少了不必要的人员伤亡，从而提高生产效率。
3、机器人因其具有的移动和感知等性能，具备大规模应用于生产生活的条件
机器人因其具有的移动和感知等性能，具备大规模应用于生产生活的条件。首先，机器人具备的体力和脑力功能，能够更好的移动、接收信息、完成和人的交互，人类也无需刻意学习机器人的语言来完成人和机器之间的沟通；其次，机器人自由度和灵活度更高，比其他形态能够更好的适应人类所处的环境从而顺利实施工作，这是由于当前生产生活中所有场景是根据人类的身体特征来设计的，无需改变场景就可以使机器人在现有场景中完成相应的工作；再次，机器人可以根据视、听、触等功能自主完成工作，形成工作循环。因此，能够完成接收信息、实施工作及自主工作的工作闭环的最佳形态是人形机器人。
此外，机器人衍生出的数字孪生可以反哺人工智能促使技术更新迭代。数字孪生，是通过对物理世界的所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，利用数字化方式为物理对象创建虚拟模型，由此来模拟其在现实环境中的行为。数字孪生反哺AI大模型，生成数据供以AI模型训练。不同于金融等其他行业，工业场景相对来说数据样本量较小，AI训练相对困难，在此背景下，机器人衍生出的工业数字孪生可以通过仿真的方式生成大量数据帮助AI模型深度优化，从而更好地使AI应用于已知工业场景。
（二）机器人具有广义机器人和狭义机器人两层含义
据国际标准化组织（ISO），机器人是具有一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期任务的可编程执行机构。广义机器人一般指自动化控制机器，即有体力或脑力能力，拥有代替人的部分功能。狭义机器人指一种拥有人形外观、具备人类特征，以代替或辅助人类工作的机器人产品。在人工智能科技革命的进程中，广义机器人和狭义机器人均将得到极大发展和推广。
1、广义机器人将在生产生活领域广泛应用
广义机器人一般指自动化控制机器，即有体力或脑力能力，拥有代替人的部分功能。
在分类上，中国电子学会将机器人划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。其中工业机器人在汽车、电子、金属制品、塑料及化工产品等行业已经得到了广泛的应用，一般用于制造业生产环境，比如机床机器人、搬运机器人、焊接机器人等；而服务机器人应用场景和服务模式正不断拓展，推动市场规模逆势增长，服务机器人一般用于生活等非制造业环境，例如家用清洁机器人，餐饮服务机器人、医疗服务机器人等；现阶段，考虑到我国在应对自然灾害和公共安全事件中，对特种机器人有着相对突出的需求。中国电子学会发布的《中国机器人产业发展报告（年）》预计，年，全球机器人市场规模将达到亿美元，至年的年均增长率达到14%。其中，工业机器人市场规模将达到亿美元，服务机器人达到亿美元，特种机器人超过亿美元。整体来看，全球机器人应用场景不断拓展，已经大致覆盖汽车制造、电子制造等领域。
年机器人安装量创历史新高，机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口。当前，新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等与机器人技术加快融合，机器人产业发展日新月异，新技术新产品新应用层出不穷，新生态加速构建，为推动全球经济发展、造福人类提供更好的服务。年之后，各行业使用机器人的意愿进一步提升，全球机器人产业发展按下“快进键”，机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口。据IFR统计，年，全球机器人市场规模持续扩大，工业机器人市场强劲反弹，安装量创下历史新高，服务机器人和特种机器人持续高速发展、创新活跃，有力促进全球经济的回暖。
2、狭义机器人（人形机器人）有望成为人工智能科技革命的代表性产品
狭义机器人多指同时具有体力和脑力能力的人形机器人，是人工智能、集成电路、新材料、先进制造等前沿技术系统集成的产品。
当前海内外人形机器人的发展均处于中早期，且由于体力和脑力能力相关技术方面亟待提升，成本难以快速降低，暂时未得到大面积的普及运用。在国际上，人形机器人的技术研发以企业实验室为主，根据适用的工作环境，人形机器人分三大梯队。其中第一梯队在体力和脑力能力方面都有较强的技术支撑，以美国的波士顿动力和特斯拉为代表；第二梯队是同时具备体力和脑力能力，但多数应用在非野外环境的人形机器人，以日韩为代表；第三梯队是仅适用于平滑路面的机器人。在国内，人形机器人的研究设计以高校实验室为主，此外也包含研究机构和高科技公司。目前国内在基础器件、新材料与新结构、控制理论、识别算法、智能理论等方面已经取得重要进展，各类专业机器人已经广泛应用于工业、医疗、农业、服务等领域。年8月17日，世界机器人大会现场发布《中国机器人技术与产业发展报告》，报告显示，我国机器人产业总体发展水平稳步提升，应用场景显著扩展，核心零部件国产化进程不断加快，协作、物流、特种机器人等产品优势不断增强，创新型企业大量涌现。我国人形机器人有望率先应用于真实场景，占据市场先机。
相较于广义机器人，狭义的人型机器人的主要应用领域是在医疗和教育领域。当前人形机器人处于发展早期，在技术上仍存在软件与硬件相关瓶颈，暂时还不能更高效地帮助人类完成各种服务。但未来在人工智能相关技术的加持下，算法对机器人运动能力的控制、算法与硬件的匹配度等都有望提升。例如在机器人任务层，语音大模型对于机器人任务描述、分解、代码编程的作用有望改善，在实时控制层，人工智能大模型有望加速仿真虚拟训练，快速实现算法迭代，并扩大算法多场景处理能力。
三、人工智能科技革命基础设施是什么？
AIGC开启人工智能新纪元。罗马非一日建成，人工智能行业也并非新生事物。中国科学院院士谭铁牛表示，6年夏，麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”，首次提出“人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）”这一概念，标志着人工智能学科的诞生，自此近70年的历程中，人工智能行业不断发展，初期主要在于发展理论和用于文本识别、图像识别的感知式AI，s分析式AI开始以逻辑推理、数据挖掘等方式出现，s开始出现决策性AI进行智能决策，s后机器学习开始演进，其背后的向量机、神经网络、决策树等算法快速发展，同时在这一阶段芯片算力在硬件领域的大幅度提升，也为人工智能行业发展推波助力。进入s，伴随着大数据、云计算和物联网等产业快速发展，人工智能行业在数据量、计算量、存储量和算力需求上以指数级增长，“量变”推动“质变”，生成式AI（AIGC）得以出现，年ChatGPT的发布进一步引爆了各界对生成式AI的
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