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「機器人的問題不是數據用盡,是沒有數據。」臺大電機系助理教授孫紹華談台灣發展 AI 機器人的兩大獨特優勢

專訪:《TechOrange》社長戴季全 / 撰稿:李昀蔚

不管是在模仿學習、強化學習等技術層面,或是應用場域及功能面,都可以見到全球機器人公司呈現爆炸性成長的跡象。本集《全新一週》特別邀請國立臺灣大學電機工程學系助理教授、機器人學習實驗室主持人孫紹華,分享近期參訪美國矽谷 AI 機器人產業的心得,並深入探討對全球 AI 機器人發展趨勢的深刻洞察。

孫紹華分享,在為期五天的行程中,走訪了 UC Berkeley、Google、NVIDIA、Amazon Lab126 以及 Toyota Research Institute(TRI)等多家頂尖機構,更特別參訪兩間機器人新創公司,觀察產業內不同的發展模式。

兩家不同路線的美國新創

「我的感想是,現在雖然還是非常多人在鑽研各種不同技術,但這些技術其實也成熟到如果你有一定的資源與決心,就可以開始把東西落地,」孫紹華舉例,在這趟灣區之行,他們特別拜訪 Physical Intelligence 與 DYNA Robotics 兩間新創。Physical Intelligence 在技術上已有突破,能讓機器人穩定地完成如摺衣服等困難任務 。然而,他們並不急於商業化,而是希望開發出能應對各種工作的「通用型機器人」。

相較之下,DYNA Robotics 也開發出能穩定讓機器人摺餐巾的技術 ,他們也選擇積極與飯店、餐廳洽談合作,DYNA Robotics 的團隊甚至會參與飯店業的產業會議,而非單純聚焦學術研討,以深入了解產業痛點,並透過大量收集數據與訓練模型來解決特定問題 。「這兩家公司,我覺得技術上其實非常類似,都是在做模仿學習,」孫紹華強調,這兩種模式也都證明技術已能落地,關鍵在於企業如何選擇商業路徑 。

強化學習與模仿學習的關鍵差異

孫紹華進一步說明,在推動 AI 機器人發展的過程中,主要仰賴「強化學習(Reinforcement Learning)」與「模仿學習(Imitation Learning)」兩大技術。

「強化學習的切入點是,我會告訴你怎麼樣的決策是好的,提供回饋的方式是給你一個獎勵,」孫紹華表示,透過不斷嘗試與調整,機器人最終學會如何做出正確的決策,例如控制機械手臂的馬達來抓取物件 。

至於模仿學習,孫紹華形容模仿學習的做法,就是「讓知道怎麼做這件事情的人來教你做這件事情 。」例如可以透過遠程遙控系統(Teleoperation System)來控制機械手臂,讓人能直覺地操作小型機械手臂,大型手臂則同步跟隨,藉此大量收集機器人動作的資料來訓練模型 。

機器人領域面臨的發展瓶頸

「機器人的問題不是數據用盡,是沒有數據,」談到當前 AI 機器人的發展挑戰,孫紹華指出,雖然網路上有大量人類活動的影片,但這些數據無法直接轉化為機器人能理解的動作 。此外,不同種類的機器人,數據也無法互通 ,這與文字這種通用的數據形式,存在本質上的差異。

除了數據之外,孫紹華也利用「綁鞋帶」的例子,說明 AI 機器人面臨的實際障礙 。首先,鞋帶是一種「可變形物體(deformable object)」,不像硬物有固定的形狀,這使機器人操控變得極為困難;其次,工業用機械手臂的夾爪可能太粗大,難以夾取細小鞋帶,因此團隊也必須決定要使用夾爪還是更靈巧的手來執行任務。此外,成本也是一大考量,要開發出高效率的遠端遙控機制來收集高品質的數據,並找到最適合 AI 學習的策略,都需要高昂成本。

台灣的獨特優勢

那麼台灣如何在全球 AI 機器人發展中,找到自己的戰略地位?孫紹華認為,台灣具備兩項獨特優勢。首先是「硬體製造」面向,台灣在自動化控制領域有深厚的產業基礎,有能力打造出可以比肩中國的平台,這也使得台灣有機會成為全球 AI 機器人大腦開發者的重要硬體夥伴,特別是美國,因為比起中國,他們更有可能選擇與台灣合作。

第二項優勢是「半導體產業場域」。半導體製造是高度勞力密集產業,在晶圓廠的無塵室中,更有大量的自動化需求 ,因此機器人產業可以就近與半導體公司合作,在特定的垂直應用場域中累積數據,進而發展出具備台灣優勢的機器人解決方案 。

對於未來出現「通用型機器人」的願景,孫紹華抱持樂觀但謹慎的態度,指出通用型機器人是未來可行的方向,但不會在三到五年內實現 。

孫紹華也強調,台灣不應該只被動等待通用型機器人的技術突破,而是可以雙軌並行 :一方面,選擇適合台灣的垂直應用領域,從中累積數據並發展出商業化方案;另一方面,持續投入軟硬體整合技術,提供高品質的機器人平台,為全球 AI 機器人發展貢獻心力 。