智能机器人花样拼乐高? AI进军设计挑战人类创意

　　即便在成人的世界里，乐高依然是一款复杂的智力玩具。

　　欧特克的AI实验室打造了一台名为Bishop并具有好奇心的机器人(300024) ，它拥有计算机视觉可以看到并且适应周围环境，并被赋予机器人学习、适应新任务的能力。逐渐Bishop意识到它有眼睛可以“看”事物，有手可以“抓”物品，随后它进化出对周边环境做出反应，并给予回应。这意味着，机器人不再无视人类的流程，开始学习和适应多变而无序的人类世界。

　　这听起来有点让人难以置信，事实上，成立半年的欧特克AI实验室就是在寻找新的风险和不确定性的边界。从设计软件转化成一个关注制造的公司，欧特克的目的是让无论是怀揣创意的创新者，还是灵感闪现的普通人，都能借助软件将丰富的想象力落地，模拟构造出任意模型，从而快速有效地实现对个人创意是否切实可行的预见。

　　机器人玩转乐高

　　人工智能的浪潮已经来临，以创意为核心竞争力的设计行业也发生了改变。“我的工作就是每天看科幻小说。”欧特克首席技术官办公室——应用研究室首席研发工程师李卉笑着告诉第一财经记者。

　　科幻小说是在现在的世界中描述未来，如果你可以描述出来一条可行的路，那就是一本不错的科幻小说。李卉和他的同事以此为灵感启发，从教会机器人自主堆乐高入手，借此研究机器人自主学习物理能力(抓取，组装，拆卸)，3D设计的学习和自动生成等。

　　李卉告诉记者，他们用物理仿真技术做渲染图来替代照片给Bishop“看”，把Bishop看到的仿真渲染图输入到深度学习神经网络。Bishop的学习世界是虚拟的，可以与真实世界相分离。在创建的模拟世界里，它学会了如何组装积木学，之后把Bishop看到、学到的技能带回现实世界当中，用机器学习填补仿真世界和现实世界差异。

　　越来越多的公司都在试图寻找AI带来的新可能性。2016年9月，Facebook、谷歌、亚马逊、微软、IBM联合非盈利组织、学术专家、政策、道德领域专家和其他AI领域科技公司等就成了立AI联盟，旨在建立操作规范，助力人工智能的健康发展。2017年，苹果也加入了这一队伍。2017年，7月23日，中国科技部联合科通芯城、百度、阿里巴巴、腾讯、华为及北京大学、清华大学等成立中国首个AI联盟。

　　当数字世界和真实世界鸿沟越来越小，意味着这台机器人慢慢学会组装积木。云的存在意味着所有机器人都可以学会这项能力。“过去我们把机器锁在老式的工作间里，出于安全的考虑。生产流程被固定了，只能通过规模化生产减少成本。但是现在我们给机器人安装眼睛，让他可以看到周围的环境，也可以通过观察我们来进行学习。”李卉说。

　　变化的设计

　　当人们对设计的印象仍停留在以设计师为主导的静态的画图图框之中时，基于优化诞生的衍生式设计已然成为新的热词。人工智能已经走入设计行业，准备引领下一个浪潮。

　　在AI的帮助下，衍生式设计可以帮人们实现这样的目标。将设计目标及材料、制造方法和成本约束等参数输入到衍生式设计软件中，软件通过云计算探索所有可能的解决方案排列组合，快速生成设计备选方案，然后进行测试，这已经不仅仅是一个几何设计的综合，而是理解人的需求。李卉把这概括为，“我们不再基于设计进行模拟仿真，也不再是只能在设计当中才进行仿真，而是通过模拟仿真来发现理想的设计方案。”

　　欧特克在多伦多的办公楼楼层设计就应用了衍生式设计。首先把影响员工生产力因素输入其中，然后对员工进行调查，了解他们的偏好和工作习惯；系统按照建筑面积，固定位置等等硬性条件，对调查数据进行评估，之后生成上千个楼面设计图。这个系统力求减少干扰因素，最大化窗口视野，并且优先考虑人际交往关系，最终找出兼顾所有人需求的公平的解决方案。“我们没有像搭积木一样简单把隔间组合，我们也不是找到一个可行方案就停止优化。以往我们是下指令，设计工具执行指令，但是现在这种关系已经演变成自适应性关系。”

　　这种在三维世界中听起来有点不可思议的事情，其实在国内的二维设计中也已经有了创新者。阿里人工智能设计产品“鲁班”去年双十一就生产了1.7亿个设计素材。利用图像算法“抠图”、把设计变成“数据”，最后让机器学习设计，这一过程会有图像算法专家加入并主导整个智能设计的算法框架。简言之，基于人工智能的图形识别技术，通过计算机视觉引擎，只要在零部件库中输入约束条件，就能检索出符合特征的模型。未来，这种应用还会延伸到重量、颜色等条件的识别中。

　　“3D的表示形式是几何构造，而不是简单2D的像素。因此数据和应用的机器学习算法都与2D图像不同。并且同样大小的物品的3D的数据量要比2D的大很多很多，这就不仅造成了计算量的难度，仿真渲染的难度，还有机器学习算法的难度。”李卉向记者比较了3D和2D的设计研究有何不同。

　　人工智能当然可以设计，也可以替代部分设计工作，但是最终的设计本身依旧要通过人来完成。李卉坦言，虽然有的时候机器人做出的选择结果我们不能够完全地解释，这其实也是在学术界一个很大的研究方向，就是怎么样解释机器人做的决定，或者AI做的决定来做解释，确定可靠性。

　　人工智能将扮演的角色将是让那些最有创意的设计师完成他们的梦想。作为三维设计工程及娱乐软件的领导者，欧特克的AI实验室就是在为寻找新的可能性而探索。

　　当然，这场变革是一个渐进式的变革，不可能一蹴而就。从公式到推断，机器人输出的结果也从可检视转为不可测，人们无法知道机器所选择的几千种方案的标准。而利用缺少偏见的数据训练机器人也是另一需要努力的方向。

　　“我们认为制造业对于人工智能，对于机器学习还有衍生式设计来说代表一个非常巨大的机会，尤其是对于衍生设计，它本身是把技术进一步的推进到了我们所谓的计算式设计的阶段，也就是说它把产品的设计、仿真、优化，还有3D的真材制造这些都进行了自动化。”欧特克公司全球销售与服务高级副总裁史蒂夫·布鲁姆(Steve Blum)告诉第一财经记者。

　　“当我刚刚开始就任的时候，媒体访问时，大家提的问题都是AutoCAD、inventor这些大家耳熟能详的产品，但现在提问的内容都变了，是云、衍生式设计、人工智能、机器学习等等。”史蒂夫如此总结，“先进的生产技术、互联的力量和机器学习，正在颠覆今天我们所处的世界。” ：