“徐德民院士：智能无人系统改变未来”

【引言】:科技进步拓展和提高了人类改造认知世界、世界、利用世界的能力，机械化、电气化扩大和提高了人类体力，新闻化、智能化提高了人类智能，智能无人系统将机械化、电气化、新闻化、智能化融为一体，实现了人类的

21世纪以来，无人系统高速发展，空到空之间，从陆地到海洋，从物理系统到新闻系统，各种类型的智能无人系统大量涌现，无人机、无人车、无人舰船、无人潜航 本文从农业、医疗、教育、交通和军事方面介绍智能无人系统的应用和快速发展。

正文转自:海鹰信息

原文发表在《无人系统技术》年第三期

作者:徐德民、张思齐等

无人值守系统的应用与快速发展

1 .智能无人农业

十九大报告指出，必须加快农业农村现代化的快速发展，加快我国从农业大国进入农业强国的步伐。 智能无人系统是实现农村农业现代化，推动农业优质快速发展、绿色快速发展的重要技术途径。

无人值守系统可以快速发展农业规模化，全年我国农作物农业收入综合机械化水平达到67%，在机械化的基础上推进先进智能化的快速发展是农业农村现代化的重要技术途径。 智能无人农业可以提高农业的生产效率和资源利用率，保证在人口老龄化、劳动力下降的情况下，全国人民都能吃饱。

陕西是苹果栽培的大省，以前流传下来的人工苹果采摘方法，不仅效率低，而且容易产生损伤。 如果使用智能采摘苹果的机器人，可以正确评价苹果的大小和成熟度，提高采摘效率，一台可以承担数十人的采摘工作，也可以提高采摘质量。

图1采摘苹果的机器人

绿色农业是农业重要的快速发展方向，全国政协委员、农业部总经济师钱克明介绍，我国化肥施用量是发达国家的3~4倍，我国每年采用的农药140多万吨，占世界总量的1/3。 过度采用化肥和农药不仅污染环境，农业产品质量也很低，农业价格也会上涨很多。 正确喷洒农药的智能无人系统，可以识别人眼不明显的害虫，可以比较虫害部位和虫害类型，准确喷洒农药，可以比较有效地减少杀虫剂的采用量，达到最高的杀虫效果。 智能水肥无人系统，识别作物种类和强弱生长情况，通过全自动灌溉精确施肥，实现灌溉、施肥时机、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，达到提高作物质量的目的。 除草剂也是污染源，杂草检测无人系统可以准确区分农作物和杂草，检测杂草的位置，高精度对照采用除草剂，可以减少90%的除草剂用量，推进绿色农业。 无人农业系统的迅速发展可以减少农药、化肥和除草剂的采用，优质快速地发展农业生产，保护环境，在充分食用的基础上，吃得更好，吃得更健康。

图2年中国化肥和农药的采用情况

智慧农业涉及农业电子商务、农业新闻服务等方面的文案，可以根据病虫害快速发展规律、气候变化、市场规律等因素，做出种植决策，提高农业生产效率； 通过大数据、互联网等新闻化手段进行市场预测，以生产和销售为销售，适应现代社会的生产和生活节奏，创造更大的价值。 只有通过农业规模化、绿色化、智慧化生产，才能推动农业农村现代化快速发展，全面实现农业强、农村美、农民富裕的快速发展目标。

2 .智能无人医疗

医疗是当前社会大众关注的热点问题，热点是看病难、看病贵、优质医疗资源利用不充分、分布不均衡。 智能无人医疗可以使高质量的医疗服务快速发展大众化、精准化、精细化，是处理民生医疗问题的重要途径。

(1)优质医疗资源的大众化。 ibm企业的watson机器人可以对医疗图像进行快速判读和智能评估，进而规划个性化的诊疗方案，提高诊疗效率。 watson机器人对3种癌症的诊断吻合度达到权威治疗方案的90%左右，但诊断时间缩短了78%。 年，watson医疗机器人在我国已经面向大众宣传采用，未来高质量的医疗资源将更加大众化。

)2)医疗诊断的精度化。 年9月28日，西安硬科技中国ai+医疗创新大会在陕西西安召开，主会场(陕西西安)和次会场)青海西宁)两地近100名国内顶级神经内科专家和领创医学大脑deepdoc和脑膜炎的医学诊断竞赛。 最终西安主会场医生平均诊断准确率为38%，西宁分会场医生平均诊断准确率为39%，deepdoc平均诊断准确率达到80%。 结果表明，deepdoc的平均诊断精度比人类医生高1倍。 由此可见，智能诊断机器人可以超越医生的认识，使诊断更准确，识别率更高，大大降低误诊、疏漏的发生概率。

表1脑膜炎诊断人机游戏结果

)3)医疗用药的微细化。 我国抗生素、抗菌药物的采用存在严重的不合理情况，其中抗生素的采用量是发达国家的3~4倍，药物综合不良反应发生率为10%~20%，重度抗菌药物不良反应发生率为473.8万人/年。 另一方面，智能无人医疗可以对比病例特点和病史等情况对症下药、细致用药，保证最佳时期采用最佳药品和药量，杜绝药品滥用现象，降低医疗价格，比较有效地处理医疗看病贵的问题。

十九大报告提出，必须实施健康的中国战术，改善民众的生活质量和健康水平。 无人医疗系统可以应对优质医疗资源的不均衡和相对匮乏的困境，并监测个人健康状况，保证及时、早期治疗，还可以早期预防流行病的蔓延，防患于未然。 因此，中国智能无人医疗融资额从每年30万美元迅速发展到每年824万美元，具有广阔的市场快速发展前景。

图3中国智能无人医疗融资的变化曲线

3 .智能无人教育

教育也是当今社会关注的热点，关注的焦点仍然是优质教育资源不足、失衡的问题。 十九大报告提出，必须把教育事业放在优先位置，深化教育改革，加快教育现代化。 无人教育是实现教育现代化，搞好人民满意教育的首要技术手段。 《国家教育事业快速发展第十三个五年计划》中提到，要支持学校智慧校园建设，综合利用大数据、人工智能、虚拟现实技术探索未来教育教学的新模式。 无人教育有三个特点，就是互联网化、智能化、无人化。

智能无人教育的特点之一是互联网化。 网络教育在免费提供高质量教育资源的同时，能够提供完美的学习体验的实时互动，有助于留下思想冲突的火花和灵感的闪烁痕迹。 目前，我国高等学校正在宣传网络教育示范区，示范区以网络和新闻技术为基础，实现了原有传承的课程和移动课程的整合与统一。 课程学习的空间隔和时间大幅扩大，支持课前、课中、课后学员和辅助人员的互动、社会交流化学习。 网络教育示范区可以进一步提高其智能化和无人化的水平，是未来智能无人教育的雏形。

图4西北工业大学网络教育示范区

智能无人教育的特点之二是智能化。 利用大数据和ai技术，对各学生进行比较，生成个性化的知识图谱，进而通过准确推荐个性化的学习资源，帮助学生按图有效地学习。 无人教育系统可以承担大部分重复工作，大大提高优秀教师的业务效率，减轻教师的负担。 科大飞作为教育技术的龙头公司，通过人工智能、云计算、大数据等先进技术，为广大教育客户提供了一系列涵盖教、学、考、评、管典型特色的智能教育应用案例，通过智慧的教、学，学生整体个性化成长规律。

无人系统的特点之三是无人化。 大规模网络课程( massive open online courses，mooc )教育、虚拟现实) vr )技术是无人教育的初级阶段，可以向无人化迅速发展，是智能无人教室未来的快速发展趋势之一，下一代 人大附中在课堂上引入了vr技术，将学生带入微观或宏观的虚拟世界，身临其境地注意和探索，极大地激发了学生的趣味性和好奇心，提高了学习的主动性。 它还展示了学科众多庞杂的知识和抽象结构的形象，帮助学生更好地理解知识。 无人化的特点使教师可以进行大规模的教育，人人可以随时学习，将优质的教育资源大众化。

图5 vr技术进入课堂

无人教育系统改变着教育生态环境，改变着教育观念和教育方法，但教育继承文化、创新知识、人才培养的本质没有改变，立德树人的根本目的没有改变。

4 .智能无人驾驶

无人驾驶是智能无人系统快速发展的重要应用方向，涉及无人飞机、自动驾驶车、无人船、无人潜航器等领域的行业。

图6无人驾驶涉及许多领域的行业

交通出行作为当今社会关注的热点问题，备受关注的是交通拥堵、停车困难、尾气排放问题，而智能无人驾驶是处理这些问题的重要技术手段。

智能无人驾驶的未来市场非常巨大。 无人驾驶领域的快速发展已经呈现白热化的趋势，《无人驾驶汽车领域快速发展前景预测与投资战术计划拆解报告》指出，全年全球无人驾驶汽车市场规模将达到48.20亿美元，到2021年将达到70.30亿美元。 2035年，全球无人车销量达到2100万辆的谷歌、韦伯、福特、特斯拉等正在全力争夺无人驾驶市场。

我国有望成为世界上最大的无人驾驶市场。 年《节能与新能源汽车技术路线图》中指出，2026年至2030年，所有车都将使用无人驾驶或辅助驾驶系统作为目标。 领域研究机构ihs research预测，2035年中国无人驾驶汽车市场份额为24%。 我国无人驾驶全面进入开放道路测试阶段，年3月，我国首次颁发无人驾驶道路牌照，至今已有国内数十家企业获得道路牌照。

图7年9月28日，百度阿波龙在广东澧湖科技町正式落地运营

无人驾驶的迅速发展不仅是车辆本身的问题，也是交通的系统工程，关系到车辆技术的完整性、智能道路基础设施的建设，以及法律法规的健全。

另外，无人化是重型卡车迅速发展的重要方向。 《年中国物流科技快速发展研究报告》指出，物流领域需要重点关注智能无人卡的快速发展。 无人值守的智能卡可以将各卡搭载的司机从2~3人减少到1人，从而将市场价值提高到5000亿元。 车辆的动力传动控制系统和随动行驶系统可以降低单位油耗； 也可以降低事故率，提高安全性，节约物流价格。

5 .军用智能无人系统

第十九次报告确定了加快军事智能化快速发展的要求。 军事智能无人系统是军事智能化的重要行业，军事行业智能无人化的快速发展是军事智能化加速快速发展的重要拷贝，也是军事智能从人到物过渡的重要行业。

截至今年，美军已经公布了8个版本的无人值守系统快速发展路线图，极大地推动了军用智能无人值守系统的快速发展。 无人作战被列为改变未来作战模式的十大卓越技术之首； 无人化战场将成为未来军事冲突的重要特征军用智能无人系统将支配战场态势，在地面、//k0//]中，尤其是太//k0//战将占主导地位。

图8阿尔法操作f15战胜人类飞行员操作f22

军用智能无人系统可以大大提高陆、海、空等许多军种的作战能力。 美军地面x坦克技术项目使陆地坦克具有战场智能感知、灵活机动智能回避、电磁隐身等优越的作战能力，改变了地面作战方法。 美军反潜战通过持续追踪无人艇，可以智能自主地进行潜艇的检测、跟踪，具有很好的续航能力，可以在数千米内航行，持续数月，大幅提高反潜能力。

分布式智能协同作战是军用智能无人系统未来的快速发展方向之一，系统将从集中式综合作战平台迅速发展为分布式协同作战单元。 年美军启动的环境协同作战( code )项目中，通信无人机、电子战无人机、攻击无人机等使用了智能协同模式，大幅提高了(/(/k0/)军队的介入作战能力。

人机融合协同作战是军用智能无人系统未来的另一个快速发展方向。 年，美军大力推进忠诚官僚项目。 在未来的无人战场上，通过人机的高度融合，可以实现更高级、更多庞杂的作战功能和作战方法，降低战争损失和人员伤亡，获得未来战争的特点。

军用智能无人系统的第三个快速发展方向是集群作战。 集体智能是人工智能自主性的高级阶段，军用智能无人系统将从智能个人作战迅速发展为智能集群作战。 年，美军攻击性蜂群战略( offset )项目不仅将数量特征转化为质量特征，整体功能远远超出了个人功能的叠加，而且抗破坏能力强、个人价格低、战斗效果费高。

结束语

智能无人系统已成为新的科技革命和产业转型的关键。 目前，智能无人系统的快速发展还处于初期阶段，在快速发展中不断完善。 智能无人系统的快速发展也面临着一点问题和挑战，比如有人担心智能无人系统的快速发展会产生失业。 据剑桥学者预测，未来10~20年，美国702个工种中有47%可能被淘汰，国际无人协会也预测智能无人系统的快速发展将为美国提供7万个重要的高薪职位。 也有人担心智能无人系统的能力有可能超过人类，有可能对人类安全构成威胁。 但是，在无人系统智能化快速发展的情况下，它既不能拥有主观意志、自主意识，也不能自主进化，它执行的动作由人支配和操作。 科学技术的迅速发展还是以人为本，人的主导作用也不会改变。 有人还考虑为智能无人系统设计法律调节器，使智能无人系统学习伦理道德和法律法规，受法律法规的约束。

整个无人系统快速发展的过程必然会面临许多挑战和困难，但这些挑战和问题在快速发展的实践中逐渐得到处理，毕竟方法多于问题。

本文：《“徐德民院士：智能无人系统改变未来”》