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AI与具身智能类未来产业应用场景的现存困境及优化对策建议

筑境产学研|产学研视点·产学研工程·龙芯科艺荟AI与具身智能类未来产业应用场景的现存困境及优化对策建议在科技快速迭代的今

筑境产学研|产学研视点·产学研工程·龙芯科艺荟AI与具身智能类未来产业应用场景的现存困境及优化对策建议

在科技快速迭代的今天,AI(人工智能)、具身智能已从实验室走向产业一线,成为驱动未来经济发展的核心力量。AI以算法为核心,实现数据处理、逻辑推理与智能决策;具身智能则让智能拥有物理载体,通过与现实环境的交互完成各类实体任务,二者协同发力,正在重塑制造业、服务业、交通等多个领域的发展模式。

尽管技术研发持续突破,AI、具身智能在应用场景落地过程中,仍面临诸多现实困难。这些困难涉及技术适配、成本控制、生态构建等多个层面,制约了产业规模化发展。本文聚焦AI、具身智能等未来产业的应用场景,梳理落地过程中遇到的核心困难,结合产业发展规律,提出对策建议,为产业高质量发展提供参考。

一、AI、具身智能等未来产业应用场景概述

AI、具身智能虽同属未来智能产业,但应用场景各有侧重,又存在深度融合的趋势。明确二者的应用场景边界与融合方向,是分析困难、提出对策的基础。

(一)AI的核心应用场景

AI的应用场景围绕“数据处理与智能决策”展开,覆盖虚拟交互与实体赋能两大领域。虚拟领域中,AI广泛应用于自然语言处理、智能检索、内容生成等场景,承担信息筛选、语言交互、创意辅助等功能;实体领域中,AI通过与传统产业结合,实现生产流程优化、质量检测、智能调度等,贯穿制造业、农业、交通、政务等多个行业。

从应用形态来看,AI可分为专用AI与通用AI。专用AI针对特定场景设计,功能单一但精准度高,是目前产业应用的主流;通用AI则追求多场景适配,具备跨领域决策能力,目前仍处于研发与试点阶段,尚未实现规模化落地。

(二)具身智能的核心应用场景

具身智能的核心特征是“有实体、能交互”,其应用场景聚焦于需要物理动作执行的领域,核心是替代人类完成高危、重复、繁琐的实体任务。与AI相比,具身智能更强调“感知-决策-执行”的闭环,需通过传感器捕捉环境信息,经算法处理后,通过物理载体完成具体动作。

具身智能的应用场景主要集中在工业制造、高危环境探索、服务场景等领域。工业领域中,用于物料搬运、设备巡检、精密操作;高危场景中,用于消防救援、核电站巡检、太空探索;服务场景中,用于家庭辅助、商业服务等。随着技术成熟,其应用场景正逐步向更多领域延伸。

(三)二者的融合应用场景

AI与具身智能并非孤立存在,而是呈现“算法+载体”的融合趋势。AI为具身智能提供核心决策能力,具身智能为AI提供现实交互载体,二者结合实现“虚拟决策+实体执行”的完整闭环。这种融合场景已在多个领域出现,成为未来产业发展的重要方向。

二、AI、具身智能等未来产业应用场景遇到的核心困难

AI、具身智能在应用场景落地过程中,困难贯穿技术适配、成本控制、生态构建、安全保障等全流程,不同产业场景的困难虽有差异,但核心痛点具有共性。以下从技术、成本、生态、安全、人才五个维度,梳理核心困难。

(一)技术层面:适配性不足,核心能力存在短板

技术是产业落地的核心支撑,当前AI、具身智能的技术能力与实际应用场景的需求仍有差距,适配性不足、核心技术短板成为制约落地的首要因素。

1. AI技术的场景适配短板

AI技术的核心短板的是场景泛化能力不足,专用AI难以跨场景复用,通用AI的场景适配精度有限。多数AI模型是基于特定场景的数据训练而成,一旦场景发生变化,模型的决策精度会大幅下降,需要重新训练调整,增加了落地成本与难度。

AI的“数据依赖”特性导致其在数据稀缺场景中难以发挥作用。部分场景中,数据采集难度大、数量不足,无法支撑AI模型的训练与优化,导致AI技术无法落地。AI的决策可解释性不足,部分场景中,AI的决策过程难以追溯,无法满足场景对决策透明度的要求,限制了其在部分关键领域的应用。

2. 具身智能的核心技术瓶颈

具身智能的技术瓶颈集中在感知、决策、执行三大环节,三者的协同性不足,导致其难以适应复杂现实场景。感知环节,传感器的精度与抗干扰能力不足,无法精准捕捉复杂环境中的温度、力度、地形等信息,影响决策的准确性;决策环节,算法的实时性不足,面对动态变化的场景,无法快速调整决策,导致动作执行滞后;执行环节,物理载体的灵活性与稳定性不足,难以完成精细操作,且在复杂地形中易出现故障。

具身智能的“身体-环境-算法”协同机制尚未完善,算法与物理载体的适配性不足,导致部分动作执行生硬,无法达到人类的操作精度与灵活性,难以满足实际场景需求。核心零部件依赖进口,也制约了具身智能的技术适配能力与规模化落地。

3. 二者融合的技术衔接不畅

AI与具身智能的融合,需要实现算法、传感器、物理载体的无缝衔接,但目前三者的衔接存在诸多问题。AI的决策算法与具身智能的感知、执行系统适配性不足,决策指令无法快速转化为精准的物理动作;传感器采集的数据无法高效传递给AI算法,导致决策滞后;物理载体的动作反馈无法及时回流至AI算法,难以实现模型的动态优化,形成“感知-决策-执行-反馈”的完整闭环。

(二)成本层面:投入过高,商业化可持续性不足

AI、具身智能的场景落地需要大量的前期投入,且后期运维成本较高,导致多数企业难以承受,商业化可持续性不足,成为制约产业规模化发展的重要因素。

1. 前期研发与部署成本高昂

AI的场景落地需要投入大量资金用于模型训练、数据采集、系统搭建。模型训练需要高性能算力支撑,算力设备的购置与运维成本较高;数据采集需要专业团队与设备,部分场景的数据采集难度大,进一步推高成本;系统搭建需要结合具体场景进行定制化开发,开发周期长、人力成本高。

具身智能的前期投入更为高昂,不仅需要投入资金用于算法研发,还需要投入大量资金用于物理载体的研发与制造。核心零部件价格昂贵,且部分依赖进口,进一步增加了部署成本。对于中小企业而言,高昂的前期投入成为其参与产业发展的门槛,导致场景落地主要集中在大型企业,产业普及速度缓慢。

2. 后期运维成本居高不下

AI、具身智能的场景落地后,需要持续的运维投入,保障系统稳定运行。AI系统需要定期更新模型、优化算法,适配场景变化,运维过程需要专业技术人员,人力成本较高;具身智能的物理载体需要定期检修、更换零部件,尤其是在高危、复杂场景中,设备损耗较快,运维成本显著增加。

部分场景中,AI、具身智能的应用无法实现规模化,单位任务的成本过高,导致企业的投入与产出不成正比,难以实现商业化盈利,进一步制约了场景落地的持续性。

3. 成本回收周期过长

AI、具身智能的场景应用,需要较长时间才能实现成本回收。部分场景中,技术落地后需要经过长期的优化调整,才能达到预期的应用效果;部分场景的应用价值需要在规模化后才能体现,导致成本回收周期长达数年。对于追求短期盈利的企业而言,过长的成本回收周期降低了其投入意愿,不利于产业的场景拓展。

(三)生态层面:体系不完善,协同联动能力不足

AI、具身智能的场景落地需要完善的产业生态支撑,涵盖技术研发、标准制定、产业链协同等多个环节。当前产业生态尚未完善,协同联动能力不足,导致场景落地过程中出现诸多壁垒。

1. 标准体系缺失

AI、具身智能领域尚未形成统一的技术标准、应用标准与安全标准。技术标准缺失,导致不同企业的产品无法兼容,难以实现协同应用;应用标准缺失,导致场景落地的质量参差不齐,无法保障应用效果;安全标准缺失,导致场景应用过程中的安全风险无法有效管控,制约了其在关键领域的应用。

标准体系的缺失,还导致企业各自为战,重复研发,浪费资源,无法形成产业合力,影响了产业的整体发展速度与场景落地效率。

2. 产业链协同不足

AI、具身智能的产业链涉及研发、零部件制造、系统集成、场景应用等多个环节,当前各环节的协同联动不足,存在脱节现象。研发环节与场景应用环节衔接不畅,研发成果与实际场景需求脱节,导致许多先进技术无法落地;零部件制造环节与系统集成环节协同不足,零部件的适配性不足,影响系统的整体性能;场景应用环节反馈的问题无法及时传递给研发环节,导致技术优化滞后。

产业链各环节的利益分配机制不完善,企业之间的合作多停留在表面,难以形成长期稳定的协同关系,影响了产业生态的良性发展。

3. 场景资源整合能力不足

AI、具身智能的场景落地需要整合各类资源,包括数据资源、算力资源、场地资源等。当前,各类资源分散分布,整合难度较大。数据资源存在“数据孤岛”现象,不同企业、不同场景的数据无法共享,导致数据利用率低下,无法支撑AI模型的训练与优化;算力资源分布不均,部分企业拥有大量闲置算力,部分中小企业面临算力不足的问题,资源浪费与资源短缺并存;场地资源不足,尤其是具身智能的测试与应用需要专用场地,部分企业无法承担场地建设成本,制约了场景试点与规模化落地。

(四)安全层面:风险防控不足,信任度有待提升

AI、具身智能的场景应用涉及数据、设备、环境等多个方面,安全风险突出,且风险防控能力不足,导致用户与企业对其信任度不高,制约了场景落地。

1. 数据安全风险

AI的场景应用需要大量采集、存储、处理数据,部分场景的数据涉及隐私信息与敏感信息,一旦数据泄露、篡改,会造成严重的安全隐患。当前,数据安全防护技术不完善,部分企业对数据安全重视不足,缺乏完善的数据安全管理制度,导致数据安全事件频发。数据共享过程中的安全管控不足,进一步增加了数据安全风险。

2. 设备与运行安全风险

具身智能的物理载体在运行过程中,可能出现故障、失控等问题,尤其是在高危场景中,设备故障可能导致人员伤亡与财产损失。具身智能的设备安全防护技术不足,故障预警与应急处置能力有限,无法及时发现并解决设备运行过程中的安全隐患。AI系统的运行过程中,可能出现算法漏洞、系统崩溃等问题,导致决策失误,影响场景应用的安全性与稳定性。

3. 信任度不足制约场景落地

由于安全风险突出,且技术的可解释性不足,用户与企业对AI、具身智能的信任度不高。部分用户担心AI的决策失误、具身智能的设备失控会带来安全隐患,不愿接受相关产品与服务;部分企业担心技术应用的安全风险会影响自身的生产经营,对场景落地持谨慎态度。信任度不足,导致许多有潜力的应用场景无法实现规模化落地。

(五)人才层面:复合型人才短缺,供需匹配度不足

AI、具身智能的场景落地需要大量的复合型人才,既掌握核心技术又了解具体场景的需求。人才短缺问题突出,供需匹配度不足,成为制约场景落地的重要因素。

1. 复合型人才总量不足

AI、具身智能领域的复合型人才需要具备计算机、电子工程、机械制造、行业知识等多领域的知识与技能,培养难度较大。目前高校的人才培养体系与产业需求脱节,培养的人才多侧重理论知识,缺乏实际场景应用能力;企业的人才培训体系不完善,无法快速培养出满足场景落地需求的复合型人才,导致复合型人才总量不足,无法支撑产业的场景拓展。

2. 人才供需匹配度不足

人才供给与场景需求存在明显的错位。部分人才掌握核心技术,但不了解具体行业的场景需求,无法将技术与场景有效结合;部分人才了解行业场景需求,但缺乏核心技术能力,无法实现技术的场景适配与优化。不同场景对人才的需求差异较大,专用人才短缺问题突出,进一步降低了人才供需的匹配度。

3. 人才流失现象严重

AI、具身智能是新兴产业,人才竞争激烈,部分企业为吸引人才,开出高额薪酬,导致人才流失现象严重。中小企业由于资金实力有限,无法与大型企业竞争人才,人才短缺问题更为突出;部分人才缺乏长期发展规划,频繁跳槽,影响了企业的技术研发与场景落地进度。

三、AI、具身智能等未来产业应用场景的对策建议

针对上述困难,结合AI、具身智能产业的发展规律与场景需求,需从技术突破、成本控制、生态构建、安全保障、人才培养五个维度,提出针对性的对策建议,推动产业场景规模化落地,实现高质量发展。

(一)技术层面:强化核心突破,提升场景适配能力

技术突破是解决场景落地困难的核心,需聚焦核心短板,强化技术研发与场景适配,推动AI与具身智能的深度融合,提升技术与实际场景的适配性。

1. 突破AI技术的场景适配短板

聚焦AI的场景泛化能力与数据依赖问题,加大研发投入,推动技术突破。优化AI模型的训练方法,采用迁移学习、联邦学习等技术,减少模型对特定场景数据的依赖,提升模型的泛化能力,实现跨场景复用;加强数据采集与共享技术研发,搭建统一的数据共享平台,打破“数据孤岛”,提升数据利用率,解决数据稀缺场景的技术落地难题;提升AI决策的可解释性,研发可解释AI技术,让决策过程可追溯、可理解,满足关键场景对决策透明度的要求。

推动AI技术的定制化研发,结合不同场景的需求,开发专用AI系统,提升技术与场景的适配精度,降低落地难度。

2. 破解具身智能的核心技术瓶颈

针对具身智能感知、决策、执行三大环节的短板,强化核心技术研发,提升三者的协同性。感知环节,研发高精度、抗干扰能力强的传感器,提升环境信息采集的精准度;决策环节,优化算法设计,提升算法的实时性与准确性,实现动态场景下的快速决策;执行环节,加强物理载体的研发,提升载体的灵活性与稳定性,突破精细操作技术,提升动作执行精度。

加大核心零部件的研发投入,推动核心零部件国产化,降低对进口的依赖,提升具身智能的技术自主性与成本优势;完善“身体-环境-算法”协同机制,提升算法与物理载体、传感器的适配性,实现“感知-决策-执行”的无缝衔接。

3. 推动二者融合的技术衔接

聚焦AI与具身智能的融合短板,强化技术衔接,实现算法、传感器、物理载体的无缝协同。研发适配性强的接口技术,实现AI决策算法与具身智能感知、执行系统的高效衔接,确保决策指令快速转化为精准的物理动作;优化数据传输技术,提升传感器采集数据的传输效率,确保数据及时传递给AI算法,提升决策的实时性;建立动作反馈机制,将物理载体的动作反馈及时回流至AI算法,实现模型的动态优化,形成完整的闭环系统。

(二)成本层面:优化投入结构,提升商业化可持续性

降低投入成本、提升商业化盈利能力,是推动AI、具身智能场景规模化落地的关键。需优化投入结构,降低前期研发与后期运维成本,缩短成本回收周期,提升产业的商业化可持续性。

1. 降低前期研发与部署成本

优化研发投入结构,集中资源聚焦核心技术研发,避免重复研发,提高研发效率;推动算力资源共享,搭建公共算力平台,降低企业的算力投入成本,尤其是中小企业的算力使用成本;建立数据共享机制,整合各类数据资源,降低数据采集成本,提升数据利用率。

对于具身智能,推动核心零部件国产化,降低零部件采购成本;优化物理载体的设计与制造工艺,简化结构,降低制造成本;推广模块化设计,实现零部件的通用化与标准化,降低定制化开发成本,缩短部署周期。

2. 控制后期运维成本

建立完善的运维体系,优化运维流程,提升运维效率,降低运维人力成本;研发智能运维技术,实现AI系统与具身智能设备的故障自动预警、自动排查与自动修复,减少人工运维投入;加强设备的耐用性研发,提升设备的使用寿命,降低零部件更换频率,减少运维成本。

推动场景规模化应用,通过规模化降低单位任务的成本,提升企业的投入产出比,增强商业化盈利能力。

3. 缩短成本回收周期

聚焦高价值场景,优先推动AI、具身智能在高附加值场景的落地,快速实现盈利,缩短成本回收周期;优化商业模式,采用租赁、服务外包等模式,降低企业的前期投入压力,提升盈利效率;加强技术优化,提升场景应用效果,加快成本回收速度。

(三)生态层面:完善体系建设,提升协同联动能力

完善的产业生态是AI、具身智能场景落地的重要支撑,需加快构建统一的标准体系、强化产业链协同、提升资源整合能力,形成产业发展合力。

1. 加快构建统一的标准体系

由政府牵头,联合企业、高校、科研机构,加快制定AI、具身智能领域的技术标准、应用标准与安全标准。技术标准方面,明确算法、传感器、物理载体等核心环节的技术参数,实现产品兼容与协同应用;应用标准方面,明确不同场景的应用要求与质量规范,保障场景落地质量;安全标准方面,明确数据安全、设备安全、运行安全的防护要求,规范场景应用行为。

加强标准的推广与执行,建立标准认证体系,对符合标准的产品与服务进行认证,引导企业按照标准开展研发与应用,推动产业规范化发展。

2. 强化产业链协同联动

建立产业链协同机制,推动研发、零部件制造、系统集成、场景应用等环节的深度协同。加强研发环节与场景应用环节的衔接,建立需求反馈机制,让研发成果精准匹配场景需求;推动零部件制造环节与系统集成环节的协同,优化零部件设计,提升适配性;建立产业链利益共享机制,明确各环节的利益分配,形成长期稳定的合作关系,实现产业链共赢。

培育龙头企业,发挥龙头企业的带动作用,整合产业链资源,推动产业链上下游协同发展,提升产业整体竞争力。

3. 提升场景资源整合能力

搭建统一的资源整合平台,整合数据资源、算力资源、场地资源等各类资源,实现资源的高效配置与共享。数据资源方面,推动不同企业、不同场景的数据共享,建立数据安全共享机制,提升数据利用率;算力资源方面,整合闲置算力,搭建公共算力服务平台,满足中小企业的算力需求,减少资源浪费;场地资源方面,建设公共测试与应用场地,为企业提供低成本的测试与应用环境,推动场景试点与规模化落地。

(四)安全层面:强化风险防控,提升产业信任度

安全是产业场景落地的前提,需强化安全风险防控,完善安全防护体系,提升用户与企业的信任度,为场景落地创造良好环境。

1. 加强数据安全防护

完善数据安全管理制度,明确数据采集、存储、处理、共享等环节的安全要求,加强数据安全管控;研发先进的数据安全防护技术,提升数据加密、脱敏、防泄露能力,防范数据安全风险;建立数据安全应急处置机制,及时应对数据安全事件,降低安全损失。

加强数据隐私保护,严格遵守相关法律法规,规范数据使用行为,保障用户隐私与敏感信息安全,提升用户信任度。

2. 强化设备与运行安全防控

加强具身智能设备的安全研发,提升设备的故障预警、应急处置能力,防范设备故障与失控风险;优化AI系统的安全设计,完善算法漏洞检测与修复机制,提升系统的稳定性与安全性,避免决策失误;建立设备与系统的安全监测体系,实时监测运行状态,及时发现并解决安全隐患。

针对高危场景,制定专项安全防控方案,加强安全管控,降低安全风险,确保场景应用的安全性。

3. 提升产业信任度

加强技术科普,向用户与企业普及AI、具身智能的技术原理与安全防护措施,消除认知误区;公开技术应用的安全数据与案例,提升技术的透明度与可信度;建立产品与服务的质量认证体系,保障应用效果,提升用户与企业的信任度,推动场景规模化落地。

(五)人才层面:强化人才培养,提升供需匹配度

人才是产业发展的核心动力,需完善人才培养体系,加大复合型人才培养力度,提升人才供需匹配度,解决人才短缺问题。

1. 完善复合型人才培养体系

高校需优化人才培养方案,加强跨学科融合,开设计算机、电子工程、机械制造、行业知识等多领域的课程,培养具备多领域知识与技能的复合型人才;加强校企合作,建立实践教学基地,让学生参与实际场景的研发与应用,提升实践能力,实现人才培养与产业需求的衔接。

企业需建立完善的人才培训体系,针对现有员工开展技能培训,提升员工的技术能力与场景应用能力;与高校、科研机构合作,开展定向培养,为企业输送定制化人才。

2. 提升人才供需匹配度

建立人才供需对接平台,整合企业的人才需求与高校、科研机构的人才供给信息,实现人才与岗位的精准对接;加强行业人才调研,了解不同场景的人才需求特点,针对性地开展人才培养,解决专用人才短缺问题;引导人才树立长期发展规划,提升人才的行业归属感,减少人才流失。

3. 加大人才引进与激励力度

出台优惠政策,吸引国内外优秀的复合型人才投身AI、具身智能产业;建立完善的人才激励机制,将人才的研发成果与薪酬、晋升挂钩,激发人才的创新活力;优化人才发展环境,为人才提供良好的研发条件与发展空间,留住优秀人才。

四、结语

AI、具身智能作为未来产业的核心力量,其场景落地是推动产业发展、赋能实体经济的关键。二者在应用场景方面面临技术适配不足、成本过高、生态不完善、安全风险突出、人才短缺等诸多困难,这些困难既是产业发展过程中的必经阶段,也是推动产业升级的重要契机。

解决这些困难,需要政府、企业、高校、科研机构协同发力,聚焦核心痛点,强化技术突破、优化成本结构、完善生态体系、加强安全防控、强化人才培养。通过多方协同,推动AI、具身智能与实际场景深度融合,提升场景落地效率,实现产业规模化、高质量发展。

未来,随着技术的不断成熟、生态的不断完善、人才的不断集聚,AI、具身智能将在更多场景实现落地应用,重塑产业发展模式,为经济社会发展注入新的活力,开启智能时代的全新篇章。