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1、基于神经符号 AI 的 机器人拆解智能化技术路线图 3.0 神经符号 AI,赋能绿色制造的人工智能引擎 神经符号 AI 社区 2025 年 9 月 目目 录录 目 录.2 名词解释.1 绿色制造 Green manufacturing.1 可信人工智能 Trusted artificial intelligence.1 神经符号人工智能 Neural symbolic AI.1 神经谓词 Neural predicate.1 动作原语 Action primitive.1 自主敏捷 Autonomy&agility.2 大语言模型(LLM)Large Language Model.2 视觉-语
2、言模型(VLM)Vision-Language Model.2 视觉-语言-动作模型(VLA)Vision-Language-Action Model.2 一、背景和意义.3 二、面向智能拆解的神经符号 AI 架构.8 2.1 神经符号 AI 架构.9 2.2 基于神经符号 AI 的机器人可微分任务和运动规划框架.10 2.3 基于神经符号 AI 的机器人具身智能控制架构.11 2.4 神经符号具身智能更广阔的应用场景.12 三、路线图 2.0 的实施进展.15 四、基于神经符号 AI 的机器人拆解智能化技术路线图 3.0.17 4.1 发展目标(3.0).17 4.2 基本策略.17 4.3
3、 基于神经符号 AI 的机器人拆解智能化关键技术感知.22 4.4 基于神经符号 AI 的机器人拆解智能化关键技术决策.24 4.5 基于神经符号 AI 的机器人拆解智能化关键技术控制.26 4.6 基于神经符号 AI 的机器人拆解智能化关键技术学习.28 4.7 基于神经符号 AI 的机器人拆解智能化关键技术执行本体与 CPS.29 4.8 保障措施.33 1 名词解释名词解释 绿色制造绿色制造 Green manufacturing 一种低消耗、低排放、高效率、高效益的现代化制造模式。其本质是制造业发展过程中统筹考虑产业结构、能源资源、生态环境、健康安全、气候变化等因素,将绿色发展理念和管
4、理要求贯穿于产品全生命周期中,以制造模式的深度变革推动传统产业绿色转型升级,引领新兴产业绿色发展,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,从而实现经济效益、生态效益、社会效益协调优化。可信人工智能可信人工智能 Trusted artificial intelligence 像人类一样处理现实世界的问题而不会带来伤害的程序或系统。包含了人类福祉、安全公平、可解释、可问责、隐私保护等多个维度。通过价值对齐,实现人类的价值判断,成为可信人工智能。神经符号神经符号人工智能人工智能 Neural symbolic AI 一种结合逻辑符号推理和神经网络概率学习的人工智能方法。通过融合符号逻辑系统的推理能力和神经网
5、络系统的感知、学习能力,形成感知、学习、决策、控制“知行合一”,训练与推理“训推一体”,可解释、可追溯“可信具身”的机器人具身智能控制架构,具备自主性、可解释、可学习、可扩展的特征与优势。神经谓词神经谓词 Neural predicate 既是符号逻辑系统中的谓词,也是一个概率神经网络。视觉、力觉、触觉等多模态信息和连续高维空间状态,经过神经网络的映射,得到逻辑推理所需的符号状态,直接驱动动作原语,避免了定义复杂的逻辑规则。动作原语动作原语 Action primitive 是机器人任务规划问题中联系逻辑规划与机器人真实运动之间的桥梁。由若 2 干条指令组成,用来实现某个特定的操作,通过一段不
6、可分割的或不可中断的程序实现其功能,也可以通过 VLA(视觉-语言-动作模型)等神经网络实现。通过规划域定义语言,在逻辑规划空间中准确描述每个动作以及每个动作执行所需要的前提条件、执行动作后的状态、系统的初始状和目标状态。基于该描述,规划器在逻辑规划空间中通过推理,找出从目标状态到初始状态的动作原语序列,形成执行规划。自主敏捷自主敏捷 Autonomy&agility 具身智能机器人的适应性和工作效率属性,是指复杂和动态环境中的机器人,在没有或最少人类干预的情况下,能够快速、灵活、高效地执行任务的能力。人类思维分为系统 1(快思考)和系统 2(慢思考),前者负责快速直觉决策,后者处理需深思熟虑