行业动态（新技术）

多技能AI备受关注

多技能人工智能（Multi-skilled AI）是下一代人工智能发展的趋势，也是研究和应用领域的重大挑战。多技能AI旨在拓展现有人工智能技术的感知边界，赋予智能系统多种能力，多技能相互协同，完成复杂任务。多技能人工技能被美国著名商业杂志《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）评选为2021年“全球十大突破技术”之一，国际上已经开始关注多技能AI技术方向，目前被广泛称为通用人工智能。

早在2012年，人工智能科学家首次弄清了如何让神经网络 “拥有视觉”，随后，科学家们还掌握了如何让神经网络模仿人类推理、听觉、语言和写作的方式。虽然人工智能在完成特定任务方面已经变得非常像人类，甚至是超越人类，但是它们却是单维度的，没有人类大脑的灵活性，即人脑可以在一种情境中学习技能，并将其应用到另一种情境中，即多模态转换。

目前科学家们开始探讨AI的多技能或者多模态方式，如果学会人类智能的多模态系统，AI将会成为一种更强大的人工智能，也更容易适应新情况、解决新问题。2020 年 9 月，艾伦人工智能研究所的研究人员创建了一个可以从文本标题生成图像的模型，展示了其算法将单词与视觉信息关联的能力；同年11 月，北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员开发了一种将图像纳入现有语言模型的方法；与此同时，OpenAI开发出包含1750亿个神经的GPT-3，以此为基础开发出全能的“通才”，可以同时具备数据库工程师、会计、运维、智能客服等30多种功能，之后OpenAI 又对 GPT-3 进行了扩展，发布了两个视觉语言模型，其中一个将图像中的对象与描述的单词联系起来，另一个则根据它所学的概念组合生成图像。

我国在这方面有突出研究的是中国科学院自动化研究所，该所今年7月在2021世界人工智能大会（WAIC2021）上发布了跨模态通用人工智能平台——紫东太初。“紫东太初”以多模态大模型为核心，基于全栈国产化基础软硬件平台，可支撑全场景AI应用。该所构建了具有性能优良的中文预训练模型、语音预训练模型和视觉预训练模型，并通过跨模态语义关联实现了视觉—文本—语音三模态统一表示，赋予跨模态通用人工智能平台多种核心能力。

与单模态和图文两模态相比，“紫东太初”兼具跨模态理解和生成能力，其采用一个大模型就能够灵活支撑图—文—音全场景AI应用，具有在无监督情况下多任务联合学习、并快速迁移到不同领域数据的能力。该研究使“以图生音”和“以音生图”成为现实，为更广泛、更多样的下游任务提供了模型基础支撑，可达成AI在视频配音、语音播报、标题摘要、海报创作等多元场景的应用。

据介绍，此跨模态通用人工智能平台包括三大关键技术和六大核心能力。三大关键技术是：多模态理解与生成的多任务统一建模、面向国产化软硬件的高效训练与部署、多模态预训练模型架构设计与优化。六大核心能力体现为：多模态统一表示与语义关联、跨模态内容转化与生成、预训练模型网络架构设计、标注受限自监督模型学习、模型适配与分布式训练、模型轻量化与推理加速。此外，该研发团队还提出了弱关联三模态数据的语义统一表达，可同时支持三种或任两种模态弱关联数据进行预训练，有效降低了多模态数据收集与清洗成本。

“大数据+大模型+多模态”将改变当前单一模型对应单一任务的人工智能研发范式，多模态大模型将成为不同领域的共性平台技术，是迈向通用人工智能路径的探索，具有广阔的应用前景。从长远来看，“多模态” 系统取得的重大进展可以帮助人工智能突破极限，不仅会解锁新的人工智能应用，也会让其应用变得更加安全可靠。

（玑微）

沈阳自动化所研究可重构分子机器人

近日，中国科学院沈阳自动化研究所在专业期刊发表文章，介绍了可重构分子机器人研究的最新成果。

该论文描述了化学有机分子与可重构模块化机器人相似性，基于正构烷烃分子构象特性和原子运动方向不稳定性，提出一种链式可重构模块化分子机器人。

化学有机分子由同构或异构官能团构成，反应时官能团间发生旧化学键断开和新化学键形成，实现反应前构型向反应后构型的重构。该论文探索了化学有机分子重构机理在新型空间机器人研究和应用中的可能性，为空间机器人的研究提供新思路。

（来源： 沈阳自动化研究所）

我国科学家研发出热管理可穿戴织物

通过热辐射调控人体和外界热交换，可以提高个人热管理（散热和保温）效率。此前相关研究主要集中在室内个人热管理，由于室外受环境因素影响大，人体辐射损耗高，温度变化范围大，因此，室外人体热管理难度更高、更具挑战性。

在国家重点研发计划“纳米科技”重点专项的支持下，浙江大学与西湖大学研究团队制备室外具备保温—散热双热管理功能和发电功能的可穿戴微纳织物。该织物散热面采用多孔聚四氟乙烯上喷涂聚甲基丙烯酸甲酯增强辐射散热并反射太阳辐射能量，保温面采用多孔聚乙烯上沉积金属纳米颗粒抑制辐射散热并吸收太阳辐射能量，通过翻转该织物可以在散热和保温两种模式下切换，实现全天候室外个人热管理。在白天阳光照射下，保温模式的该织物相比1mm厚黑棉可以使模拟皮肤温度升高约8.1℃，散热模式的该织物相比0.5mm厚白棉可以使模拟皮肤温度降低约6℃。在温度调控基础上，通过在织物内表面和皮肤之间嵌入热电模块方式实现了全天候发电，其产生电能的效率在正午可达69mW/m2，在夜间也有约24mW/m2，可为部分低功耗可穿戴器件供电。

该研究基于微纳光子学实现了全天候室外个人热管理织物，在保温和散热两种模式间切换，同时利用织物和皮肤之间温差发电。充分利用太阳、太空和人体等天然热源和冷源，为低能耗个人热管理、可穿戴电子器件供电等应用提供潜在解决方案。

（ 来源：科技部 ）

国内柔性触觉传感研究取得新进展

电子皮肤是通过电学信号的集成与反馈来模拟人体皮肤感受外界刺激（压力、温度、湿度）的新型电子器件，在智能机器人、健康监测、可穿戴设备和人机交互方面具有广阔的应用前景。近日，中国科学院上海高等研究院研究员曾祥琼带领的团队，在基于碳材料的3D打印柔性触觉传感器件研究中取得重要进展。

在电子皮肤的各种感知功能中，触觉感知功能尤为重要。该研究团队通过模拟人体皮肤的结构和传感机制，创造性地将聚二甲基硅氧烷（PDMS）微球与石墨烯相结合，设计了一种具有指纹微结构的新型多功能电子皮肤；提出一种石墨烯-PDMS微球油墨3D打印制备柔性传感器的方法，利用乳化的方法制备PDMS微球，并利用未交联的PDMS-石墨烯混合溶液对PDMS微球形成包覆；制备的石墨烯-PDMS微球油墨可以通过喷头挤出形成三维立体结构，并通过热固化成型。

传感性能测试表明，该电子皮肤传感器不仅对压力具有灵敏响应，而且能有效反馈摩擦力的大小；利用传感器这一特性，电子皮肤可以区分出具有不同微米级粗糙度的表面，从而实现对物体表面的微观形貌、硬度等信息的有效区分和识别。通过风载实验，研究人员进一步验证了所构建的石墨烯-PDMS微球触觉传感器对气体等流体也具有有效的响应，故可用于气流监测、声音检测等。

该研究为可穿戴式传感提供了新途径，并为电子皮肤的发展提供了新思路。

（来源： 上海高等研究院）

上海植入式柔性脑机接口技术新进展

脑机接口是重要脑功能探索和重大脑疾病诊治的核心关键技术，是国际脑科学前沿研究的重要工具，也是“人机物”共融感知的核心技术。

针对当前脑机接口技术面临带宽不足、植入创伤大、长期记录稳定性差的三大挑战，中国科学院上海微系统与信息技术研究所开发出“免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口系统”，该系统中前端柔性神经电极已实现晶圆级批量制造，目前单器件最高可集成2640道脑电信号采集通路；柔性电极可免开颅微创植入颅内，植入创伤小于0.7 mm，可自动绕过血管、减少创伤；电极植入后能够实现术后30 min急性信号采集和长达8个月的稳定神经信号跟踪；已成功应用于鼠、兔、猴等多种动物模型。

日前，该“免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口”技术在世界人工智能大会（WAIC）亮相，并获得大会最高奖项——SAIL奖（Super AI Leader，卓越人工智能引领者奖）。