人工智能在物流行业的发展与应用
从1945年第一台计算机ENIAC诞生之日起,人类对于制造出“人工智能”的努力就没有停止。1956年,约翰·麦卡锡等人发起了“达特矛斯夏季人工智能研究计划”,旨在召集志同道合的人共同讨论“人工智能”(此定义正是在那时提出的)。
此次会议催生了现在人所共知的人工智能革命。随着计算机科学的不断发展,综合博弈论、统计学、神经科学、机器人学等学科的发展,人工智能也蓬勃发展,同时,人工智能的核心问题也越发清晰——建构能够跟人类相似甚至超越的推理、知识、规划、学习、交流、感知、移物、使用工具和操控机械的能力等。
经过几十年人类的各种尝试和探索,人工智能已经有了初步的成果,其在很多领域已经超越了人类,2016年AlphaGo击败韩国棋王李世石让世人惊叹,人工智能在图像识别、语音识别、数据挖掘与分析、自动控制等工作也展现了不低于人类的智能,这极大的解放人类,并推动了社会效率的提升。人工智能的实现方法和应用场景多种多样,最基本的人工智能技术的应用可分为四大部分:感知能力,认知能力,创造力和智能。
智能物流和机器人物流
运输环节实现货物的运输,主要包括运输设备和运输过程的信息管理。国内的运输方式有航空运输、铁路运输、公路运输和海路运输。
公路运输灵活性高,货运量大,人工智能能够发挥更大的作用。日趋成熟的自动驾驶技术将彻底颠覆现有公路运输体系,更加高效、安全的行驶,更少的人力依赖,将极大地提升公路运输的效率。运输信息的管理内容繁杂,包括发车前的任务下达和路线规划,行驶中的信息跟踪和应急调度,以及到达目的地后的盘点、卸货和车辆状况检查等。
人工智能技术对于信息的处理比人类更加高效,通过大数据分析能够为车辆的调度机制提供更加实时、可靠的方案,设备寿命管理能够系统性的监测车辆的状态,及时警报提醒,降低车辆故障发生率。
大数据分析能够更好地监测冷链运输过程中的货物状态和司机行为,为保质保量的冷链运输提供更智能的监管。
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新型通讯技术的飞速发展与无人机技术的日渐成熟,必将催生出更高效、更灵活的无人机仓储系统。目前,使用无人机配合图像识别技术,进行仓库的盘库作业已经成为现实,未来,使用无人机进行所有的仓储作业,也将成为可能。
现在的仓储作业,无论是搬运作业或是拣选作业,都是在二维平面上的作业,无论运输设备如何变化、拣选策略如何优化,都难以摆脱场地因素的限制。无人机相比与传统设备,实现了由地面二维到空间三维的巨大转变,必将彻底颠覆现有的仓储行业。
在将来的仓库中,只需少量的维护人员就能运营庞大的仓库,无人机群如同蜜蜂群采蜜一般劳动,与高层货架无缝衔接,在智能机器人和智能打包机的配合下,独立完成仓储环节所涉及的收货、入库、存储、出库、拣选、打包等所有工作。
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人工智能在物流行业已经有了丰富的应用,人工智能赋能物流行业带来了更多的效率提升和更好的经济性,物流行业也为人工智能提供了真实的应用场景,可以促进人工智能技术更好的发展。
亚马逊作为一个覆盖全球的电商行业,人工智能技术已经渗透到其业务的方方面面,从采购到存储,从运输到配送,从信息世界到现实设备,同时也反向促进人工智能在机器人领域、信息处理领域、智能控制领域的飞速发展。
国内的众多电商相关企业,如京东、淘宝、四通一达、顺丰等,都在不断探索人工智能技术的落地应用,大量设备制造厂商如极智嘉、旷视、快仓等企业,更是将人工智能与物流设备包括机器人、货架、搬运车辆等结合,从智能设备入手,为整个行业带来改变。
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人类通过感官(皮肤、眼、耳等)收到来自环境的刺激,并产生触觉、视觉、听觉、嗅觉、味觉等,然后通过说话或动作来与环境进行互动。人工智能技术帮助智能体学习获得与人类相似的感知能力,并最终完成相关的工作。感知能力可以归纳为看、听、说、读、写、感觉六种能力。
“看”:机器视觉,图像识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别等。
“听”:语音识别,自然语言理解等。
“读”:自然语言处理,语音转换文本等。
“写”:机器翻译,自然语言生成等。
“说”:语音生成,文本转换语音等。
“感觉”:数字嗅觉,数字味觉[7],微表情识别(情绪感知)等。
在感知能力方面,人工智能与人类的差距已经很小,甚至在如机器翻译、人脸识别、图像识别等领域,人工智能丝毫不逊色与人类,甚至比人做的更好。
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认知能力指的是人类通过学习、判断、分析等心理活动来了解消息、获取知识的过程与能力,对人类认知的模仿与学习也是目前人工智能研究的焦点领域,主要包括:
分析识别能力:例如语言和图像识别(卷积神经网络识别图像如图1所示)、产品推荐、垃圾邮件识别、信用风险分析、消费行为分析等。
图1 卷积神经网络识别图像示意图
预测能力:例如基于人工智能的设备寿命预测、智能天然灾害预测与防治。
判断能力:例如AI下围棋、自动驾驶车、智能搜索、智能控制、博弈等。
学习能力:例如机器学习、深度学习、强化学习等各种学习方法。
在认知能力方面,人工智能在很多领域与人类还存在差距,但在部分细分领域内,已经可以达到人类的智能,例如下围棋、自动驾驶等领域。
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“数据驱动物流”的理念将被更广泛的实践,物流企业所涉及的所有信息都将由“智能信息系统”进行智慧管理。相较于传统的信息管理系统,大量依赖人的记录、整理、上传、分析、决策,智能信息系统将从数据的采集、分析、利用和存储等多反面,替代人力,实现信息管理的无人化,信息利用的高效化。以电商为例,客户的订单将成为驱动整个网购流程的信息原动力,智能信息系统会将其转化为采购的依据、仓储的作业准则、运输的调度前提、配送的指导方针,让电商企业以最小的代价提供最高质量的服务。