网易改造挖掘机

　　文｜石灿‍‍
　　编｜园长
　　东边杭州临安城、西部理塘天空之城，两地相距2400公里。几乎所有有实力的互联网公司都在同一件事——用科技手段涉足实体产业——之时，一件奇妙的事情正在两地发生。
　　网易是这件事的主导者。
　　它把自身沉淀多年的游戏技术加载到挖掘机身上，让挖掘机无人在驾驶舱时，也能正常高效运作。人工智能的秩序感与人力劳动的分工变得更加细化，催生出新的劳工关系。理塘，是网易伏羲挖掘机器人的第一个真实落地场景。
　　他们把拥有智能化系统的挖掘机看做一个智能体，对于一个＂优秀＂的智能体，一定不是简单地重复自己过往动作，而是在任务实践中不断学习提高的自身能力。这就意味着，挖掘机能自我学习了。
　　人机协作是永恒的话题。在这个案例中，我们能清晰地看到网易改造挖掘机的复杂程度与难度，但更为重要的是，视频文本、游戏文本、音频文本在国内经过多年流变发展，如今，网易携带游戏技术来到实体产业面前的创新精神。
　　网易三期工程施工现场经过改造可使用的挖掘机 刺猬公社拍摄 ＂你们是不是来修铁路的？＂
　　2022年9月，在人工智能被确立为一门学科后的第66年，世界上第一台修建高原铁路的挖掘机器人在此运作。从此，一个面向极端现实环境的人机协作时代降落人间。
　　挖掘机器人被安置在西南高原铁路理塘段施工现场。在某些方面，这里与外界存在着一种巨大的脱节。刚来当地的人不能轻易洗澡，否则容易感冒引发肺水肿，危及生命安全。网络信号弱，2G网络时常把人们的聊天文字阻挡在打转的对话框中。地高天寒，热量严重不足，农作物品种单一。工业基础薄弱，没有大型工业企业。
　　但关于高原铁路的交通想象力从未停止，再艰难的地理环境，在人的主观能动性面前，都阻挡不了人定胜天的豪言壮志。
　　十九世纪末，英国人起意修筑川藏铁路，欲从印度北部修筑铁路穿过锡金到达西藏境内，再以拉萨为起点横穿康定抵达成都。企图未果。
　　四川理塘是途径要塞，平均海拔4000米，素有＂世界高城＂和＂天空之城＂之美名。上一次理塘被外界大众所知，缘起知名短视频平台抖音引爆了一位叫丁真的藏族小伙子。随后，慕名的游客纷至沓来，好不热闹。
　　但从铁路建设角度来看，理塘所属的铁路沿线高山林立，寒冷缺氧，地质极为复杂，施工起来困难重重，被称为史上＂最难建之铁路＂。曾被西方评论说100年都建不成，但我国目标是2032年前贯通。
　　艰难之处定有其独特价值，经由一代又一代人的努力，2022年9月，一支队伍从滨江之城杭州一路西行，辗转替换交通工具，最终抵达四川理塘。这是网易旗下专业从事游戏与泛娱乐AI研究和应用的顶尖机构网易伏羲团队，他们此行主要是为挖掘机器人的实地运作做最后准备。只要无人挖掘机能在此运转，世界上再难的现实场景都将被视为一般性难题。
　　四川理塘的项目施工方之一是中建八局。中建八局全称中国建筑第八工程局有限公司，在国内外建筑业立下过赫赫战功。
　　一年前，负责建设铁路项目的中建八局的一支小队经过长途跋涉，精确测量，终于确定下为高原铁路某路段的具体施工方案。全国各地的工人随即奔赴而来，建设又一个人类交通历史上奇迹工程。
　　施工期间，理塘县共有数千台挖掘机齐头并进，但这里用工难，即便一个工人的月工资能达到上万元，长期在此劳作的挖掘机工人少之又少，人员流动频率很大。许多来理塘修造铁路的工人十分不易，他们常常没待多久，便诱发头疼、乏力、呕吐等严重高原反应；高海拔环境还让他们担心待久了会驼背、掉头发、器官变大且不可逆，选择离开的人不在少数。
　　网易伏羲团队到达的第一晚就出现了高反情况，有人说，这比出国倒时差难受多了，还有人出现了呕吐、头疼。
　　网易伏羲团队成员抱着氧气管在高原上改造挖掘机 图片来自受访者
　　用工难、施工难并存，建造效率是困扰施工方在当地执行基础建设任务的长期难题。
　　网易伏羲团队成员抵达理塘县后，被出租车司机、宾馆老板、饭店老板等问得最多的一句话是：＂你们是不是来修铁路的？＂
　　是，也不完全是。
　　他们修铁路的方式与其他工人一样，又完全不一样。 AOP是挖掘机器人的精髓
　　达洼是一名20多岁的挖掘机师傅，出生在四川省甘孜襄城县。达洼年幼时，家境条件很差，只能供得起姐姐上学，早早在外漂泊。后来，他在一个砂石厂讨生活，逐步获得老板信任，＂让我学挖机＂。
　　似乎，达洼是一位天生的挖掘机能人，很快便上道。他辗转到中建八局的施工现场谋生，2022年9月，成为第一个掌控无人挖掘机的师傅。
　　他不需要在驾驶室里，而是用智能手柄上下左右扭动，挖掘机便能跟随手柄移动的方向施展挖掘动作。
　　＂很方便，不用待在驾驶室里，人不累。＂达洼说，人一直在驾驶舱里，每天工作10个小时，很累。年轻人对新鲜事物的好感度总是更强烈一些，＂我喜欢尝试新东西，现在的工作就像玩游戏一样。＂
　　目前，网易伏羲与中建八局联合研发的挖掘机器人，主要在高原铁路隧道口试点装车任务。挖掘机器人＂一人多机＂的智能化作业模式，效率大幅提升。
　　了解挖掘机器人的工作环境极为重要。 中建八局带网易伏羲团队参观了隧道作业的施工流程——先对隧道钻孔，实行爆破；挖掘机在内清理碎石，堆在一处；装载机把碎石不断运到隧道口，腾出内部施工空间；隧道口，挖掘机把碎石装载到车厢，货车把碎石运输到下游碎石厂加工成砂石材料，货车把砂石运输到混凝土加工厂，最后用于道路建设。整个施工流程形成闭环。
　　伏羲团队关注到更细微的工作内容。爆破时，每间隔一定距离，在洞壁上填埋炸药，如若填埋深度、炸药量布置不好，爆破效果差，需要更多混凝土加固隧道，成本很高。这些经验都来自中建八局同事们的探索与总结。伏羲团队把经验类比到挖掘机器人身上，＂环境加爆破动作的预测问题，也是AOP能建模学习的，和挖掘机学习液压模型一样。＂深入一线的考察，也让团队看到AI技术有更多的实体落地应用场景。
　　AOP是挖掘机器人的精髓，包括感知、认知、决策、行动四个部分。它能基于采集到的历史数据和学习到的仿真环境，做出比人类更精准的预测建模。理解它，就掌握了挖掘机器人的内核。
　　网易内部把AOP称作智能体编程。简而言之，它可以拥有类似于人的视觉、听觉、触觉能力，并通过硬件设备，对人的手、胳膊、口、腿等部位关节进行模仿，与环境产生交互行为，循环反馈信息，最终实现自我学习的过程。
　　很难理解AOP是什么，直到我在杭州滨江区白马湖生态创意城的一个工地上看到两台挖掘机，模糊的概念才对应上具体的挖掘机零部件。 改造挖掘机
　　杭州滨江的天空很低，冬雨婆娑，网易三期工程施工现场，摆放着一台电脑和一张桌子，旁边是一台22吨的挖掘机。
　　研发人员刘铭打开电脑，进入机器人远程控制客户端界面，用鼠标点击左下角行为指令——点哪儿挖哪儿、点哪儿压哪儿、一键平地、挖土、倒土，驾驶舱无人的挖掘机便会自如地移动起来。
　　说实话，这般场面确实有些赛博朋克的超现实科技感。
　　挖掘机器人项目是2021年10月在网易内部立项的。很快，他们用一万多元买来一台小型挖掘机模型，了解真实的工作原理。这是控制挖掘机的关键。挖掘机液压系统在工作过程中，液压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入，从油泵输出具有一定压力的液压油进入一组并联的分配阀。
　　对挖掘机油泵进行深度改造 刺猬公社拍摄
　　初期改造过程中，重点解决的问题是如何让算法对液压模型进行学习，不同挖机的液压模型不一样，算法能做到自适应不同挖掘机。
　　＂其实，这就是模仿人的过程，人拿到挖掘机，只要移动一下方位，挖掘机就会自适应新的环境。＂张峰说，他们的底层技术源自伏羲的智能云引擎、AOP框架、有灵人机协作平台等等。
　　简而言之，挖掘机器人是从伏羲的AI土壤里生长出来的苗子。
　　他们经历了三个阶段。第一阶段，不用买真实的机器人，只要在电脑端的虚拟环境中，写好游戏仿真算法即可。第二阶段，买了模型后，对油路进行改造，把仿真算法输入到挖掘机内，开始通过游戏手柄控制挖掘机。第三阶段，他们买来一台7.5吨的挖掘机实操。
　　他们对7.5吨挖掘机做了＂像人＂一样的详细改造。多路电磁阀就像是整台挖掘机的小脑，帮助挖机保持运动平衡；多种传感器和控制器，赋予机器人视觉、触觉，负责收集外部信息，锁定物体的位置、状态，实现车辆远程智能化控制。
　　网易伏羲团队改造挖掘机的各个关节 图片来自网易伏羲官网
　　7.5吨挖掘机身上的零件比较杂乱，很多部件都是伏羲团队寻找供应商单独定制的，大多数配件市面上仅此一份。当他们在22吨的挖掘机身上安装零部件时，变熟练了许多。
　　两台挖掘机器人有一位言传身教的师傅叫章强，20多岁的他高中毕业便离家外出工作，在甘肃的工地上学会了挖掘机技术，后辗转到浙江杭州，如今在网易三期工程指导挖掘机器人的研发。
　　＂每个挖机师傅都有自己的工作风格，有些人对挖掘机动作很挑剔，会追求一些动作上的美感；有些人更追求效率，铲斗装多少无所谓。＂章强说，他比较追求挖机的工作效率和整体美感。某种程度上，伏羲挖掘机器人也凸显了这两点。
　　网易伏羲内部有一个共识，人机协作是对AI认识的升级，机器的智能需要人类提携，人类的智能需要机器辅助。智能的发展不应该让人类退出。技术发展，会不断有新工作新任务产生，包括章强的新工作内容。
　　所以，在智能体与世界连接的根节点上，一定不会缺少人类，只是角色可能不断地从任务的执行者变为组织者、管理者、决策者，或发现者。
　　带着探索世界的眼光，他们在调研中发现，铁路工程上下游生产关系主要为：实施方、包工头老板、施工工人。
　　其中，有包工头提到，如果挖机装碎石卡车没有满载，那么他每天就有不少的损失，他要求挖机师傅装的又快又满。如果挖掘机工人在短时间内，能装载更多运输车，挣的钱也更多。于是，＂高效且满载＂成为挖掘机器人团队改造挖掘机的重要方向。
　　2022年9月，他们在杭州一台同吨位的样机上改造完毕，把所有改造设备，包装到几个大箱子里，原封不动地搬到高原铁路施工现场，经过近一周的安装、调试与部署，挖掘机器人终于可以使用。
　　凭借自动化控制、人机协作等技术，中型挖掘机器人在甩方任务测试中，工作效率堪比10年挖机老师傅。但目前尚处于早期发展阶段，未来的路依旧漫长且可观。
　　后来，网易伏羲团队成员又先后回到那片高原。两侧是高高的山峰，他们在一条沟壑中的挖掘机上调试设备，一手拿着零部件，一手捧着氧气罐，身体无比难受，一旦聊起无人挖掘机器人，却又十分兴奋。
　　＂那是一种不太好受，又有些独特的人生体验。＂网易伏羲团队成员在理塘调试过两次设备，记忆难忘。 ＂游戏AI可以在真实物理世界解决一些问题＂
　　挖掘机器人部门是网易伏羲非常年轻的业务线，负责挖掘机器人的研发与运用。其诞生与网易的命运脉络息息相关。
　　2016年3月，谷歌旗下Deepmind团队开发的围棋程序AlphaGo石破天惊般地战胜职业九段棋手李世石，预示着AI技术在游戏领域的巨大潜力。网易内部便决心要将强化学习等最新的AI技术，并应用在内部多款旗舰级MMORPG游戏中。
　　第二年，伏羲实验室正式成立。经过多年发展，其研究内容早已包括强化学习、图像动作、虚拟人、自然语言、用户画像、大数据和云计算平台等前沿方向，并已拥有数字人、智能捏脸、AI创作、AI反外挂、AI对战匹配、AI竞技机器人等多项行业领先技术方案，使用到网易内部10多款游戏的20多个场景中，并服务了100多家客户，应用日均调用上亿次。研发人员把前沿的技术撰写成文发表成学术论文，在学术圈和游戏行业获得影响力反哺实验室内部。
　　但网易伏羲能从互联网的虚拟世界一步跨到真实的物理世界，并解决工业领域的重要问题，着实令人诧异。技术的迁移与试探，让挖掘机器人变得更加充满超现实的数字化风格。
　　可是，网易这家公司拥有参与实体产业的丰厚经验，涉足领域从养猪的农业到文旅产业，早已脱离了纯互联网公司的叙事主线，开创出一条若隐若现的新脉络。2021年中下旬，网易希冀进入更加＂真实＂的物理世界，但具体是物理世界的什么空间？尚未清楚。
　　伏羲团队也与多次与网易CEO丁磊沟通＂游戏AI可以在真实物理世界解决一些问题＂的想法。＂每拓展一个新方向，每进入一个新领域，我们都很慎重。＂网易内部一位熟悉事件经过的人士称。
　　一个商业创意的诞生，往往与中国经济发展大势息息相关，自从互联网经济进入存量竞争时代，由虚向实成为中国经济发展的新风向。放眼以AI技术为核心的互联网商业开发，都会遇到＂最后一公里＂难题。究其原因在于，这一轮AI技术依靠网络虚拟环境的＂学习＂，高度受限于数据或仿真环境。随着物联网、工业化5G、虚实融合等技术正在快速走向成熟，在虚拟世界与真实世界的相交地带，有望实现技术的交叉创新。
　　从2021年8月到2022年10月，从网易伏羲实验室孵化出的挖掘机器人团队，最初由张峰、李华等几名成员组成，目前已经扩展成几十人，分别负责软件开发、算法研发、机械设计、电子硬件、软硬件测试等不同专业。
　　＂对于挖掘机这么大一个大家伙来说，我们的人算是非常少的。＂李华说。中建八局的相关人士评价道：挖掘机是施工设备中相对复杂的，如果把挖掘机突破了，装载机、压力机等施工机械也容易得到推广和应用。
　　能够如此迅速的应用推广离不开团队人机协作的思路。＂真实物理世界的一部分场景是可以做到无人的，但很多复杂的决策算法目前还完成不了。＂张峰说，＂我们的解决方案不是完全替代人，而是通过人来协作完成决策的工作，由机器代替人类来完成重复枯燥的工作。＂
　　至于为什么选择挖掘机领域？其与丁磊的宏观商业判断有关。公开数据显示，截至2021年底，中国挖掘机保有量超200万台，超过全球其他国家和地区之和。但从单位建筑业总产值对应的挖掘机保有量来看，中国仅为日本的32%。
　　一个国家的挖掘机销售量、活跃水平，往往深层次代表了经济发展的风向标。可见，建筑行业已经到了＂提量增效＂的阶段。
　　2021年12月，丁磊从新闻中了解到国家修建西南铁路的信息，心中充满一腔热血的他向同事们念叨：＂如果我们能参与到这项家国大业的建设中去就好了。＂后来，网易联系到参与铁路建设的中建八局，很快达成合作共识。
　　2022年12月上旬，网易与中建八局在上海签署战略合作协议。这其中体现了网易的一个探索方向：让更多科技的力量落地实体经济， 让＂一人同时操控上百台机器，24小时持续不断作业＂的智能化生产场景成为现实，建立更多建筑行业的＂黑灯工厂＂，用科技实现中国建筑业效率飞跃。
　　备注：文中部分受访者为化名