撰文：李九喻
从行业软件研究领先的南部意大利语区，到都城苏黎世的天下顶尖工业机器人，我们沿路访寻横跨西部省份的机器智能垂直市场，探索这个由欧盟资金支持、面向德国和天下工业消费市场的制造商。
想理解瑞士的人工智能家当，首先要考虑这个国家特有的政治和经济构造。瑞士经济建立在 26 个高度自治的州政府的根本之上，分别管理 260 个市政府，与联邦法律和政策之间互不干涉。每个州各自大责管理自己的跨境业务、自然资源、高档教诲、州税、以及公民入籍，直接决定区域经济的方案。在自下而上政治体系潜移默化的影响下，瑞士人的商业思维也很灵巧，并且效率很高。
不同于北美的文化大熔炉，瑞士人笃信文化马赛克（Cultural Mosaic），各族裔保持自己的文化独立和封闭，个中包括居住在北部和东北部 63% 的德语人口、西部 22.7% 的法语人口、以及南部 8.4% 的意语人口。瑞士毗邻德国、法国、意大利、奥地利和列支敦士登，长期保持国家中立和内部政治稳定，也因此巩固了金融业的底子，为贸易和跨境人才互换供应了平稳的平台。
在科学界，瑞士是物理和数学领域的领跑者。国家基金会长期大力支持科学发展，均匀人均科研基金投入环球最高，均匀人均诺贝尔奖得主也是环球最高（忽略不计人口小国圣卢西亚和冰岛）。不久前证明希格斯玻色子（Higgs Boson）的欧洲量子研究组织（CERN）坐落在西南部日内瓦，有着约 13,000 名顶级物理研究职员，同时还是当年互联网「欠妥心」出身的地方。瑞士大学学术制度自由，就读学生来自环球各地。邻居德国学术气氛相对单调，很多德国研究职员选择向南互换，青睐瑞士科研环境的流动和宽松。
这次我们寻访瑞士的科技中央，从风景新奇的意大利语区卢加诺市开始，向西延伸至法语区马蒂尼、日内瓦、洛桑、德莱蒙，直至北部德语区巴塞尔和都城苏黎世。这些城市群紧挨法国东部和德国西南部，在舆图上串成一个「C」型拱桥，集结最具影响力的大学、实验室和科技公司。个中包括 Dalle Molle 人工智能研究所（IDSIA）在深度学习和神经网络研究的成果，洛桑联邦理工学院和巴塞尔大学的跨学科人工智能研究，以及苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院的创新机器人。
沿着「C」型拱桥，进行人工智能根本或运用研究的大学共有九个。对付占地面积只有北京市 2.5 倍大小的瑞士，科研成果其实丰硕。感兴趣的读者也可以理解日内瓦大学、纳沙泰尔大学、西瑞士运用科技大学、卢塞恩运用科学与艺术大学、和 IDIAP 研究所。
Dalle Molle 人工智能研究所和深层循环神经网络打破
Dalle Molle 人工智能研究所（IDSIA）位于湖畔城市卢加诺的工业郊区，是意大利语区提契诺（Ticino）的经济重镇。1988 年，瑞士富豪善士 Dalle Molle 投资设立三个致力智能研究的姊妹机构，分别是位于卢加诺的 IDSIA、马蒂尼的 IDIAP、以及日内瓦的 ISSCo。
本日，IDSIA 被归纳在提契诺大学（USI）和卢加诺大学两所本地大学旗下，拥有大约 50 多名研究职员，个中包括十几名博士生。
该实验室在许多人工智能领域都有打破性研究，比如深度学习、自适应机器人和蚁群算法等等。在 90 年代，Jürgen Schmidhuber 教授因发明是非期影象网络（Long Short-Term Memory）而有名。这种网络算法可以帮助机器学习完成前馈网络（feedforward network）不能实现的任务。本日，数十亿智好手机上的语音识别功能都得益于这项技能：「从 2015 年开始，谷歌语音识别利用连接时序分类（CTC）演习的是非期影象网络（LSTM），这种方法将谷歌语音的性能提升了 50%。」Schmidhuber 见告机器之心。自 2009 年，他的团队得到将近 1200 多万美元的科研拨款，最近一笔来自欧洲研究委员会。
Schmidhuber 在提契诺校园的 IDSIA 实验室旧址大楼前，他目前也在这里任教。他与几位 IDSIA 的研究员和博士生联合创立了 NNAISENSE（寓意 『人工智能复兴』），致力于开拓 AI 的商业运用。
Schmidhuber 强调，虽然 Alpha-Go 对战柯洁引发了一系列对神经网络领域「打破」的渲染宣布，但实在早在 1975 年，苏联科学家 Alexey G. Ivakhnenko 就创建了前馈网络，用当时的打算机实现了八层神经网络。全体人工智能学科是多年各国科学祖传承的发展，而非短短几年内一挥而就。在 20 世纪 80 年代，Schmidhuber 还是一名德国慕尼黑大学的博士生，神经网络的可能性让这个年轻人着了迷。「我主修数学和打算机科学。在 1987 年的毕业论文封面，我手绘了一个自主学习的机器人。论文本身年夜志勃勃地描述了一个能够自我改写的「元程式」，不仅能够提高在单个领域的表现，还可以重新编程学习过程本身的算法。当然这个机器人还是受到库尔特·格尔德在 1931 年提出的可打算性理论（Computability Theory）限定。」
IDSIA 研究所储藏室里的 ABB 工业机器臂
DSIA 实验室里的 iCub 人形机器人。iCub 是欧盟大学协力研究的开源机器人，目前全天下有 30 个。Jürgen 心疼地表示，iCub 手部枢纽关头很随意马虎断，而单个机器人造价高达 25 万欧元。每个实验室都会写自己的程序，利用这个约三岁小孩身高的机器人仿照人类认知体系，特殊针对面部表情、力量掌握、手部捏拿等。
Schmidhuber 终极目标是让「认知具身化」（embodied intelligence）。人工智能不再局限于游戏和仿照场景，转向物理机器人。他的实验室也用不同的机器人编程，上图中的 iCub 在良久前已经可以完成拿罐头等须要灵巧度的任务。其它项目还有在森林中利用打算机视觉导航的无人机，以及相互协作的群体机器人。
Schmidhuber 常常和他的五六名在读博士生一起在楼下的意大利餐馆吃午餐。这些来自欧洲不同国家的年轻人在 IDSIA 的日常生活比较单调，每个人都能熟记其他人要点的食品。不过在聊起人工智能与脑科学的跨学科研究时，大家却兴致勃勃地辩论了起来。2011 年，Jürgen 在 IDSIA 的博士生 Shane Legg 参与创办了 DeepMind，这家公司在 2014 年被谷歌以 6 亿美元收购，在深度学习业界的影响力可谓举足轻重。截止目前，DeepMind 核心团队 IDSIA 毕业的博士生不在少数。
洛桑联邦理工学院和巴塞尔大学的跨学科研究
向西到法语区沃州（Vaud canton），我们来到瑞士最好的理工大学之一：洛桑联邦理工学院（简称 EPFL）。EPFL 在 STEM 教诲方面有着非常夯实的科研成果。这座大学在机器人领域还有两个欧洲著名的实验室：智能系统实验室和仿活气器人实验室。2013 年开始，人类大脑项目（Human Brain Project）也落户在 EPFL。这个为期十年的欧盟旗舰研究项目经营预算为 10.19 亿欧元，吸引了很多对脑科学感兴趣的跨学科专家。
洛桑联邦理工学院的标志性建筑——劳力士学习中央由日本建筑公司 SANAA 承包。室内开阔却起伏不平的窗户和地板设计被校长 Patrick Aebischer 描述为：「不同学科的传统界线被肃清的地方，数学家、工程师、神经科学家、和微技能职员在这里碰撞创意，利用技能改造生活。」
Boi Faltings 教授在 1987 年加入 EPFL，担当人工智能教授并且管理人工智能实验室，目前卖力辅导六名博士生。他见告我们：「相较其他国家，瑞士的人工智能研究以设计和工程为主，讲究严密和务实。20 世纪 90 年代，我开始从事软件研究时曾开拓过喷气发动机的诊断、以及优化机场调度系统。」然而这些系统并没有按照预期投入利用。在 Boi Faltings 的回顾中，早期与企业互助问题重重：「企业须要短期办理方案，新的方法对付企业来说风险很高，项目常常泡汤。」
在人工智能领域从业多年，Faltings 亲历了不同的热潮和低谷期间。在 1974-1980 年、1987-1993 年的人工智能寒冬期间，他看到很多失落望的科学家或投契者离开这个领域。Faltings 在这期间坚持担当瑞士人工智能和认知科学组织（SGAICO）的会长，组织海内的学术会议。如今这个组织已经不再生动，大部分学者都选择直接参加类似 AAAI，IJCAI 等国际会议。
近三年来，Faltings 再次看到部分行业会议从 1000 人短期扩充到 5000 名的参会规模：「大多数人对机器智能并不理解，一旦碰着科研瓶颈就会离开。」他也为离开学界的毕业生感到担忧：「如果研究职员都都只为几家大公司事情，数据也相应被掌控在他们手中，这对整体科研生态来说并不好。」
Boi Faltings 教授在人工智能实验室入口
近年来，Faltings 花了大量的韶光研究自组织代理和利用机器学习确认数据集的真实性。基于多年履历，他对人工智能发展的预期比较守旧。Faltings 见告我们：「实在多些关注也没有坏处，人们须要新观点刺激。」对这位家族里出过菲尔兹奖得主的科学家而言，科研便是日常生活的一部分。
在 Faltings 教授的先容下，我们与巴塞尔大学的青年学者 Malte Helmert 教授结识。Helmert 在德语区巴塞尔城市州有约 30 名人工智能研究团队，目前专攻领域独立的自动方案系统（domain-independent automated planning）和启示式状态空间搜索。「我们对不须要人类专家参与、可以直策应用、能够办理总体性方案问题的算法感兴趣。」在过去五年中，他的团队从欧盟科研委员会（ERC）和瑞士国家基金会得到 350 万瑞士法郎的拨款。
苏黎世联邦理工大学和苏黎世大学的机器人
在瑞士北部，苏黎世联邦理工大学（简称 ETH）是天下一流、欧盟最好的机器人研究机构，拥有 8 个实验室和 120 名博士生。个中 Bradley Nelson 在微机器人和软体机器人上的荣誉，以及 Raffaello D'andrea 在翱翔机器人上的创意都令行业瞩目。每个实验室的项目各有千秋，Roland Seigwart 教授的自动系统实验室主攻工业项目，有约 30 个在读博士生。
在我们采访时，Siegwart 的博士生正在做农业无人机项目，在农田上空俯瞰网络生物质数据。无人机代替农人网络实时数据，减少韶光和劳力本钱，有明显的商业化前景。除了这个与瑞士跨国电器巨子博世互助的项目之外，实验室还与过谷歌、微软和西门子一起做过项目。
实验室桌上的无人机是大疆起先的模型，被用来做重新编程
Siegwart 实验室最新的研究成果是一个基于同时定位和映射（SLAM）技能的 OKVIS 开源平台。常日来说，SLAM 通过激光、声纳或视觉数据输入帮助机器人探索环境。而开源关键帧视觉惯性 SLAM（Open Keyframe-Based Visual-Inertial）的方法，可以帮助机器人在短区间内移动，并且同步反馈视觉信息定位。OKVIS 于 2014 年 11 月在《国际机器人学研究杂志》首次揭橥。
在硬件独当一壁的瑞士，Siegwart 的研究与机器学习等软件打破没有太多重合，但这并不限定工业机器人的发达发展。
虽然"大众年夜众对工业机器人投入利用感到担忧，Siegwart 却认为对自动化影响人类事情不必太担心：「社会总会适应。现在很多事情一开始就不适宜人类去做。真正须要谨慎对待的是机器人在物理环境中的安全问题。如果手机去世机，你可以另买一个。但是如果无人机砸在头上、或者自动驾驶汽车在马路上涌现故障，这是性命攸关的意外。截至目前，我们的实验都在封闭的环境里进行，一旦投入利用，每一个设备都该当有紧急模式，并且对周围人的存在有很强的意识。」
ANYmal 是苏黎世联邦理工大学和苏黎世大学合办的 Wyss 研究院旗下项目，旨在增强机器人的移动能力和互动性。
自动系统实验室的 Roland Siegwart 教授
Siegwart 教授表示，瑞士和美国的机器人研究与日本之间的差异在于前者「更看重机器的功能性」。而复苏和理性的工业精神，在瑞士人身上比美国人愈甚。当然也有例外，例如 ETH 与迪士尼研究所互助的沙滩机器人（BeachBot），唯一的功能便是在沙滩上画大型卡通简笔画，为行人供应娱乐。
ETH 与许多机构都有互助，个中包括德国马克斯·普朗克研究所和美国斯坦福大学。最亲密的互助伙伴要数街对面的苏黎世大学。很多 ETH 毕业的博士生也会选择留在苏黎世大学任教，这就包括目前已退休的 Rolf Pfeifer 教授。Pfeifer 曾在苏黎世大学卖力人工智能实验室，直到 2014 年项目闭幕后上海交大做访问教授。
Pfeifer 是瑞士人工智能领域研究「元老级」科学家。在 70 年代，刚毕业的 Pfeifer 曾跟随生理学家根据生理剖析理论仿照梦境，也考试测验做过专家系统，后来被证明没有真正的用途。在 90 年代中期，Pfeifer 对人工智能整体理念产生了变革，由软件研究转向机器人。纵然在本日，这也是两个截然不同的领域。他的结论是人工智能必须是一个独立的物理存在：「我一贯笃信的理念是智能 『具身化』（embodiment），智力该当局限在大脑。拥有真实躯体的机器人可以体验声音、图像、感触，这些感官信息，从真实环境学习。目前大部分深钻软件算法的从业者并不理解这些。」
得利于良好的研究成果，Pfeifer 一贯都有非常舒适的科研拨款。个中 80％来自欧盟，瑞士国家科学基金会一样平常会供应中等规模的资金。「欧洲研究委员会最新出台的「未来与新兴技能」（FET）项目是非常好的资金支持。欧洲研究委员会采取自下而上的办法，先理解每个研究职员提出的科研方向，然后批准预算。据我不雅观察，亚洲国家不是这样。如果选题由上至下，创新是件很难的事。」
Pfeifer 与洛桑理工大学的 Dario Floreano 教授一起创办了瑞士国家机器人研究中央（NCCR）。「这里有生物机器人，可穿着机器人，神经假体，软机器人等，研究名目繁多。」该中央整合 ETH，苏黎世大学，EPFL 和 IDSIA 等四个学府和研究机构，拥有浩瀚行业互助伙伴，也为创业公司供应投资。
在不久的将来，Pfeifer 希望看到更多人工智能领域的跨学科研究，结合神经科学，认知科学，材料科学和机器人技能。
瑞士的国家竞争上风：工业机器人与第四次工业革命
第四次工业革命的观点最早由德国政府提出，旨在加快制造业的技能自动化和数据交流。在 2015 年，环球一共售出工业机器人 24.8 万台，个中中国独占 6.8 万台。根据波士顿咨询集团的预测，生产线上的机器人可以帮助企业降落本钱 20％。到 2025 年，机器将取代目前由人类实行的制造事情的 23％。对付例如汽车和电子电器等成熟的行业，降落制造本钱是确保企业竞争力的主要环节。当企业能够平衡一次性安装用度和人工本钱时，全面利用自动化系统生产只是韶光问题。
瑞士的竞争上风是拥有完全的行业代价链。根据弗里堡大学竞争力中央对瑞士区域经济的剖析，工业机器人和信息技能的上游和下贱家当链在南部、西北边界的密度很高（上述的学术机构也是如此）。这个中包括金属、腕表、材料、微技能和高科技设备等行业。腕表行业的实力为精密制造奠定了很好的根本，外加工业机器人技能的材料、工艺、专利及进出口政策等等都是环球竞争企业的进入壁垒。
瑞士弗里堡大学发布的瑞士区域经济表现，依据 1995 - 2005 年数据集聚类出毗邻法国的腕表行业；毗邻意大利的金融与电子设备；以及毗邻德国的金属、电子设备、化人为料和金融家当。
瑞士工业机器人公司也有与国际竞争对手不同的商业模式，大部分都有能力独立进行研发、采购、制造、集装、并为环球客户配置做事。比较较而言，日本的制造商通过招标将组装和客户做事外包给下贱公司，美国公司则专攻集装和非标准化配置。利用高效的家当链管理，瑞士工业机器人公司 ABB 能够锁定大额利润，连贯国际第一。
ABB 的总部位于苏黎世，是迄今为止在工业机器人方面最成功的企业之一。环球员工达 132,000 人，年收入 340 亿美元。几年前，该公司开始供应数字做事和软件，发卖硬件产品。2016 年，ABB 的售后做事和软件占企业总收入的 18％。
刚被美的集团收购的德国工业机器人公司 Kuka AG 在瑞士也有重头业务。Kuka 在苏黎世附近 Buch 市与 Swisslog 集团互助，设有两个业务部门：医疗健和仓储配送办理方案。其它诸如迅达电梯巨子，德国汽车公司如大众汽车等等也是工业机器人的紧张客户。
机器人创业公司则紧张来源于苏黎世理工和洛桑理工的实验室，生产做事机器人、无人机等。
瑞士的人工智能创业生态系统
在瑞士做人工智能创业公司是若何的一种体验？我们带着这个问题回到了卢加诺，并且与 NNAISENSE 的联合创始人 Jan Koutnik 聊了聊。Koutnik 在 IDSIA 时重点研究人工神经网络、循环神经网络和深层强化学习。公司的另一个合资人正是他的导师 Jürgen Schimidhuber。
NAISSENSE 成立于 2014 年。直到本日公司的环境还是让人遐想起 IDSIA 实验室：一帮聪明人合资研发技能办理方案。目前这家公司有 16 名员工，但年底可能会扩展至 24 人，并将在大洋彼岸的德克萨斯州开设新的分公司。当我们拜访时，Koutnik 正在利用强化学习算法改进一个奥迪自动驾驶系统的轮胎停车噪音。
Jan Koutnik 在 NNAISENSE 的卢加诺办公室举起一辆正在编程的奥迪 Q2 模型
Koutnik 说：「对付奥迪来说，把任务外包给我们，我们可以更高效地完成任务。」NNAISENSE 的第一个项目 Quantenstein 由德国基金 Actis 引荐。该项目建立可调参数的金融投资组合，以最大限度提高投资回报。Koutnik 表示他不直接开拓产品，而是为欧洲及环球各大跨国公司供应办理方案。
他还向我们透露了一个有趣的小事——在 DeepMind 被谷歌收购后，卢加诺市政府曾讯问过联合创始人 Shane Legg 为何不把公司设立在瑞士，得到的答复是新西兰籍的 Legg 想要在毕业后留在瑞士非常困难。
Koutnik 原籍捷克共和国，在瑞士意语区事情多年。他对目前的移民政策颇有微词。「不是不想，是政策不欢迎。」Koutnik 耸了耸肩。
卢卡诺市湖畔是瑞士著名的旅游景点
2014 年 2 月，瑞士通过了一项关于收紧「大规模移民」的倡议，各个州截止 2017 年底将严控移民配额。这和欧盟在 2002 年景员国自由人流动协议背道而驰。一方面，开放的移民政策可以带来高技能的移民，特殊是来自德国。另一方面，根据最近的天下经济论坛关于国家风险的报告，瑞士的国土面积小，在移民问题上承受风险巨大，仅次于资产泡沫的威胁。
只管移民政策不宽松，瑞士的整体生态系统却仍旧保持对欧盟人才的巨大吸引力。在 2016 年，Google 开设了欧洲最大的苏黎众人工智能实验室。而 IBM 苏黎世研究中央已经运营多年，并出身了四位诺贝尔奖得主。路透社也在这里开设了一家孵化器，「为大数据剖析，人工智能，和分布式分类帐等领域的创业公司供应可访问的框架数据和内容。」
谷歌位于的苏黎世的办公室
商业生态系统必须得到资金的支持。瑞士的投资人对新兴家当态度守旧，人工智能领域超过一半融资来自国外，尤其是德国的风投。根据《瑞士创业投资报告》的数据，去年融资的中位数相对较低，仅有 250 万瑞郎（约合 260 万瑞郎）。得到融资的公司大多是生物技能和医药技能。其次是 ICT 和 Fintech 公司，吸引了 2.11 亿瑞士法郎。2016 总投资额则是 5.77 亿瑞士法郎。
与美国，中国对人工智能领域的技能投资比较，瑞士的行业规模并不大。然而，瑞士的商业环境稳定。位于内瓦办的国际电信同盟中央一贯提倡对人工智能加以监管。在英国脱欧之后，瑞士有望成为下一个欧洲的金融中央，瑞银和瑞士信贷坐拥瑞士一半的国民资产。Hoffmann-La Roche 和 Norvartis 等本土巨子生物制药公司正在大面积研发的生物信息学。瑞士制造和企业创新不是营销口号，而是公认的事实。瑞士与德国在上游研究和下贱工业的亲密互助也是影响环球格局的商贸关系。
瑞士的生活质量是最吸引 Koutnik 的地方。事情和生活的平衡对家庭生活很主要。「短期内我不打算去别的地方。」采访结束后的下午，他还要去市中央湖边的拍浮池接女儿下课。
正如 Schmidhuber 教授所说：「瑞士是一个让移民可以在意想不到的地方、做意想不到的事情的地方。德裔爱因斯坦在伯尔尼做专利文员时彻底改变了物理学。英国物理学家 Tim Berners Lee 则在 CERN 发明了万维网。」对人工智能研究来说，历史又是否会重演呢？
本文感谢 Boi Faltings 教授, Jürgen Schmidhuber 教授, Roland Siegwart 教授, Rolf Pfeifer 教授, Malte Helmert 教授, Jan Koutnik, Raghav Khanna, 以及高振教授供应的履历和技能支持。