人工智能與先進制造

美國：AI應用擴大需警惕風險，3D打印技術潛力可期

2018年美國在人工智能領域依然占據全球領先地位，科學家開發出多種新算法，達成創建“可視化”人工神經網絡、追蹤動物運動及行為、識別地震后余震出現地點、預測基因組修復結果等目標，逐步推動人工智能向前發展。同時，人工智能應用范疇逐漸擴大，尤其是在醫療領域，食品和藥物管理局首次批準利用人工智能的醫療設備上市銷售，讓人們對醫療領域人工智能應用充滿期待。而2000多名人工智能領域專家共同簽署《禁止致命性自主武器宣言》，揭示人工智能發展可能帶來的道德及現實風險，再次警示世人應理性發展人工智能。

借助新材料、人工智能等技術的進步，以3D打印為代表的先進制造技術穩步發展。《增材制造標準化路線圖2.0版》的推出，為美國制定相關技術標準奠定堅實基礎。而可直接在皮膚上進行3D打印的技術的出現，可跟蹤和存儲使用方式的3D打印器件的研發，以及3D打印生物工程脊髓、磁活化材料等成果，都表明3D打印技術潛力仍在。此外，利用光熱合成石墨烯納米帶、利用聲波制造超微型光二極管、從聚合物化學反應中獲取能源制造聚合物等新技術的出現，為美國未來先進制造的進一步發展奠定了基礎。

德國：“工業4.0”戰略持續推動，制造業更智能更高效

智能制造在汽車工業的應用是德國“工業4.0”戰略的重要領域，2018年在聯邦教研部的資助下，學院、科研院所與企業合作，在大學內創建了研發園ARENA2036，用以探索汽車先進制造和輕質結構及測試問題。未來的制造將不再是同質和線性，工廠需要滿足更多個性化的需求。

德國弗勞恩霍夫協會所屬研究所研發的ANNIE移動操作平臺適用于人與機器人協作的復雜生產場景，該平臺具有感知、導航、安全、軟件架構和交互等功能，擁有認知能力的機器人可以獨立地執行任務。

為了降低能耗，提高設備使用效率，弗勞恩霍夫研究所IFF開發了可分析預測電負荷曲線的方法“FlexChem”，通過軟件分析和高峰負荷預測，可大大降低制造成本，并能在利用可再生能源時確保電網的穩定性。

日本：驗證AI設計材料的實用性，制成低噪聲有機晶體管

2018年3月，日本富士通株式會社和日本理化學研究所宣布，他們的聯合研究小組在材料設計中應用第一原理計算與人工智能技術，對全固態鋰離子電池的固體電解質組成實施了預測、合成與評價試驗，并進行了實際驗證。此外，水戶市與NEC啟動實驗，利用人工智能提高辦公效率和加強內部治理。

日本東北大學等開發出鐵-鎵（Fe-Ga）單晶板材的低成本量產技術。作為磁致伸縮材料之一的鐵-鎵單晶是一種非常優異的能量轉換材料，是小尺寸、高輸出和高靈敏度的振動發電元件的基礎材料。振動發電如果走向實用化，就能實現不使用紐扣電池和干電池的無線通信模塊，便利性將大幅提高。

東京大學將有機半導體制成墨水，利用印刷技術，成功制作出全球噪聲最低的有機晶體管，有望提供物聯網社會所需的低成本、高靈敏度傳感器件。

俄羅斯：拓展人工智能應用，4D雷達用于無人駕駛

俄羅斯科學院科拉科學中心建立了礦物成分評估人工神經網絡，通過學習，神經網絡僅憑礦樣的化學成分即可確定其礦物成分，并自動生成三維礦產資源圖；俄羅斯和以色列合作，使用人工智能來準確診斷和治療心律不齊；俄羅斯法律從業公司推出基于人工智能的機器人律師，其神經網絡建立在世界最大的10萬個法律問題數據庫上，能解答超過2000個問題。

俄羅斯施瓦布集團公司下屬企業研發出一款3D眼鏡，集識別目標、判定所處方位及操控機器人等功能于一體，可顯著提高操控機器人的精度。

無人駕駛方面，認知技術公司宣布成功研制出世界首臺4D雷達。與激光雷達不同，4D雷達可在惡劣的天氣條件下工作，創建道路場景的四維地圖并提高數據更新頻率，以更高的精度識別移動物體。

韓國：設立人工智能基金，開發軟體機器人和機械臂

韓國信息通信公司與智能手機企業聯手推出了使用物聯網技術的折疊式電動自行車“AIR i”；三星電子建立了人工智能專項基金“Q基金”。不過，也有國際著名學者質疑韓國科學技術院推進人工智能武器研究的做法。

韓國大學團隊開發出使用仿真皮電子皮膚的軟體機器人，該電子皮膚在硅膠類物質中安裝芯片與電路，機器人可通過便捷的操作完成自由且連續的動作。韓國研究小組借鑒折紙技術成功開發出可大幅伸長同時能夠保持強度的“加杰特”超級機械臂。

以色列：擴大無人機應用，開發聲音機器人

以色列公司通過實地飛行展示了其自主無人機“麻雀I”的能力，并認為隨著監管繼續放開，無人機在商業和工業市場中的應用范圍將大幅上升。

以色列公司研發的“鸕鶿”單引擎無人駕駛電動飛行器公開亮相，并受到軍方青睞。該無人飛行器大小如同小卡車或面包車，采用螺旋槳起降和前行，能在復雜環境下執行救援任務。

以色列公司推出的自動駕駛仿真系統能夠幫助汽車制造商快速開發、測試、驗證其無人駕駛汽車，并讓它們安全上路。

受蝙蝠啟發，研究人員開發的完全自主地形機器人能像蝙蝠一樣發出聲音并分析回聲，以識別、繪制和避開戶外障礙物。

研究人員找到利用3D打印機生產不同形狀藥物膠囊的新方法，與傳統的膠囊相比，針對用戶特點的3D打印異形膠囊能被更有效地吸收。