在現實世界拓展機器學習應用的三種方法
在現實世界拓展機器學習應用的三種方法

稱為NeurIPS(神經資訊處理系統會議)的全球人工智慧領域盛會剛剛結束,出席者人數創下歷史新高,即使採取抽票制也難以容納。9,000張門票在12分鐘內售完,顯示了世界各地對AI興趣的爆炸性增長。

然而,儘管AI創新走出學術界,開始在產業界出現,大多數公司在落實AI解決方案時仍然面臨困難。在NeurIPS向AI世界發出警鐘的同時,機器人產業似乎對機器學習(ML)解決方案落地有更務實的考量。

推薦閱讀:AI機器人將會如何顛覆製造業?

我任職的公司提供機器學習軟體,使工廠和倉庫中有更多具自主性和更靈巧的機器人。為了彌補技術和產品落地中間的差距,我們和機器人公司與系統集成商密切合作,將最前端的機器學習研究產品化。

日前我飛到東京,參加全球最大規模的機器人展會「國際機器人展覽會」(IREX);在這裡,領先的機器人公司展示了將AI以及ML應用在機器人領域的各種方法。

從「自動化」到真正「自主化」,AI造就的機器人技術領域,最大成果是從原先的「自動化」(工程師藉由程式設計編寫規則,讓機器人遵守)邁向了真正的「自主學習」。

在先前的文章中,我談到AI如何造就新一代機器人2.0時代。傳統機器人主要用於大規模生產線,工程師事先編寫程式,讓機器以高精度、高速度執行相同的任務,但機器本身無法對變化或意外做出反應,因此彈性有所不足。

然而,隨著消費者對客製化產品需求的增長、和勞動力的不斷萎縮,我們需要更加自主和靈活的機器人。

也因此,有公司開始嘗試將ML應用於機器人領域,使新一代的機器人能夠處理傳統機器人無法完成的供作。在IREX中,我們看到了ML用於改善機器人的視覺、控制、以及提高真實使用案例的擴增性。

【延伸閱讀】Robotics 2.0(1)— AI重新定義機器人

機器視覺:在識別、可擴充性和自主學習方面的突破

即使是最先進的3D結構化光相機也難以識別具有透明封裝、反射或深色表面的物體,因為光線會散射或被吸收。

由於物品相互重疊,雜亂堆放的場景帶來了更多的挑戰。這就是為什麼大多數製造商都使用振動台,或零件進料器來分散物品的原因。

此外,傳統的機器視覺系統不夠靈活:你需要通過事先上傳每樣物品的3D 模型來登錄物件,以便後續進行影像及物件本身的匹配。只要過程中有任何一個小變化,都必須重新登錄物件、或是修改程式設計。

但是現在,隨著在深度學習、語義分割和場景理解等領域的進步,我們逐漸可以用一般相機來識別透明的、或是會反光的包裝。

在FANUC的展位上,「LR Mate 200iD」拾箱機器人利用深度學習演算法、以及3D視覺感應器,來示範拾取隨機放置在一個箱子裡的相同的金屬零件。FANUC表示,由於他們的系統可以即時執行3D圖像及物件比對,所以不需要預先登錄。

在FANUC展台旁邊的川崎重工(KHI),則利用來自Photoneo和Ascent兩家新創公司的ML技術,展示了類似的隨機物件揀選方案;在另外一邊,KHI則與Dexterity公司合作,展示了機器人可以同時處理、搬運各種尺寸盒子的自動處理存貨解決方案。

在另一個展覽大廳,日本機器手臂大廠DensoWave以及舊金山的ML新創公司OSARO首次展示了「物件方向辨識」(Orientation)功能,讓機器人可以從雜亂的箱子裡取出透明瓶子;不僅能夠識別最佳拾取點,而且還能識別物體方向、並將瓶口朝上放上輸送帶。

DensoWave機器人事業部總經理Yosuke Sawada評論:「OSARO新開發的『定向』功能是客戶一直在等待的技術之一。此一令人興奮的新功能,有助於識別對機器人較為困難(例如透明)的物品,並提高操作員和工廠自動系統的揀選率。」

在這項展示中,使用的瓶子是完全透明的,因此很難用傳統的機器視覺感應器識別;而且,過去還沒有其他公司展示過類似的功能。

這項讓技術機器手臂不僅可用於簡單的拾取和放置,還可用於更複雜的零件裝備(kitting)、包裝(packaging)、機器裝載(machine loading)、以及裝配(assembly)等工作。

機器控制:智慧放置和品項處理

作為人類,我們從出生起就不斷練習撿拾和放置各種物品,因此可以不假思索就本能地完成這些工作。但是機器沒有這種經驗,必須重新學習這些任務。

尤其是在對產品包裝特別要求的日本市場,各項商品都需要被精心包裝,確保物件和外包裝的完整性,沒有任何缺損。

利用ML,機器現在可以更準確地判斷深度。ML模型還可以通過訓練學習,自動判定物體的方向和形狀,例如杯子是朝上或向下,或處於其他狀態。

物件建模或體素化可用於預測和重建 3D 物件。它們使機器能夠更準確地預測實際物品的大小和形狀,從而將物料放置在所需位置。

這些技術使機器能更準確預測實際物品的大小和形狀,從而將物料放置在所需位置;因此,也讓以產品品項(SKU)為基礎的處理方式得以實現:機器人可以根據物品的脆弱或易碎程度,選擇將物品輕輕放下、或是快速放置。

因此,我們可以藉由自動改變處理方式,讓系統處理量最佳化,而又不會損壞任何物品。

在展會中,也有些公司也開始在運動規劃中,嘗試使用強化學習或機器學習技術。例如日本新創Acsent展示了一段利用「強化學習」來組合兩個部件的影片;而機器手臂大廠「安川」(Yaskawa)也談到了在路徑規劃中使用機器學習的潛在好處。

但是,如果上述的機器學習改進,需要大量資料和長時間的訓練,就會造成在實際執行上的困難。在機器人和自動駕駛汽車等實際應用中,獲取訓練資料既有難度、成本也相當昂貴;這就是為什麼我對於IREX中提及的資料效率(data efficiency)問題特別關注。

適用於現實世界的可擴充性:資料效率

Yaskawa去年為開發工業機器人AI解決方案而成立的新公司「AI Cube Inc.」(AI3),在IREX的發表會中推出了為企業將機器學習模型數位化的工具「Alliom」。
根據AI Cube的說法,Alliom 提供了一個模擬環境(simulation),用於進行資料擴充(data augmentation)、並生成類似真實物件的合成資料(synthetic data)。

Yaskawa利用Alliom加快了ML模型隨機揀料的訓練過程,並希望在不久的將來,能將該解決方案擴展到各種其他應用之中。

這也表示,機器人產業已經超越了僅能引人注目的ML演算法,而開始考慮實際應用支援ML的機器人。ML解決方案不僅需要能夠成功運作,還必須能有效跨越各種使用場景、擴展用途,否則客戶很難有足夠誘因來引進這類系統。

結語

在上一篇文章中,我提到機器人公司正面臨「創新困境」:他們意識到創新的迫切需要,但仍然需要照顧他們的核心客層,也就是需要高速度、高精度工作能力的汽車業和製造業公司;然而,相對於其他市場對靈活性要求較高、也需要機器人能自主學習識別和處理各種元件,這一點是互相矛盾的

在IREX,我們看到機器人巨頭與KHI與Photoneo、Dexterity、Ascent、DensoWave與OSARO、FANUC、以及Preferred Networks等新創公司聯合展出,顯示機器人公司正在改變並擁抱AI創新。但是,這樣的改變速度夠快嗎?

在汽車業,我們看到汽車OEM製造商在邁向自動駕駛的過渡中,與特斯拉和Waymo等新進者展開競爭;然而到目前為止,我們還沒有看到科技巨頭進入機器人產業。

但Google、DeepMind、Facebook都已經在機器人相關的ML方面,投入了可觀的研究團隊,真正進入機器人產業可能也只是時間上的問題。

未來幾年之中,觀察AI將如何顛覆機器人行業、重新洗牌,將會是很有趣的事情。科技巨頭、機器人製造商、電子汽車製造商、AI新創公司,誰將勝出?

最後,誰又能鞏固在AI定義機器人時代的領導地位?

(本文由Bastiane Huang授權轉載自其Medium

責任編輯:陳建鈞

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從第一天就走向全球!MOOIMOM、大研生醫、特力集團借力亞馬遜出海,以創新、信任打造品牌護城河
從第一天就走向全球!MOOIMOM、大研生醫、特力集團借力亞馬遜出海,以創新、信任打造品牌護城河

在全球「消費升級」的時代,現今消費者要找的,不是最便宜、CP 值最高的產品,而是更安全、更值得信任、更符合需求的商品。在此趨勢下,台灣品牌的優勢反而被放大。

事實上,憑藉著深厚的製造底蘊、對品質的堅持,許多來自台灣的品牌,正透過精準的「價值創新」研發,以及「安全信任」的品牌經營,在亞馬遜上,擄獲各國消費者的青睞。

拒絕等待完美,MOOIMOM 透過出海、迭代快速進化

新創母嬰品牌 MOOIMOM 自 2016 年創立起,便瞄準全球市場,MOOIMOM 創辦人周靖棠指出,近年來,台灣新生兒人數持續下滑,若一開始就只做台灣市場,花去的時間、開發成本都無法撐起未來的成長性,「所以我們第一天就決定『Go Gloabl』,這對新創非常重要。」

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新創品牌MOOIMOM瞄準母嬰市場,有鑒於台灣新生人口持續負成長,從2016年創立的第一天,創辦人周靖棠就決定Go Gloabl,決心用優質產品,挑戰更大的市場。
圖/ MOOIMOM

MOOIMOM 是從印尼市場起家,再逐步拓展回台灣,但周靖棠隨即又意識到,若「Go Global」僅在東南亞、台灣,仍然有侷限,於是 MOOIMOM 決定加入亞馬遜,跨出亞洲、進軍澳洲等市場,「MOOIMOM 需要一個已經有高信賴度、強大物流、精準數據的夥伴,協助我們降低跨足北美、澳洲等市場的門檻。」

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MOOIMOM創辦人周靖棠、共同創辦人李沆澎及團隊,透過運用亞馬遜數據與工具,以最真實的消費者反饋,反覆打磨產品。
圖/ MOOIMOM

為了找到市場缺口、實踐價值創新,MOOIMOM 積極運用亞馬遜上的數據與賣家工具。相較於其他品牌可能會注意自家產品有多少五顆星的評價,周靖棠尤其重視「四顆星」的留言,「因為那往往是能不能從『好』做到『更好』的關鍵。」以 MOOIMOM 的「涼感產後束腹帶」為例,團隊透過評論,發現邊緣縫線會造成皮膚的些微摩擦,加上產婦穿不住悶熱的材質,於是,MOOIMOM 花了近兩年時間,參考亞馬遜後台數據,包括消費者留言、競品的包裝顏色、排名落差等資訊,將產品從 1.0 迭代至 3.0 版本,不僅改採涼感透氣材質,更做到無縫線的舒適感。周靖棠透露,1.0 版的束腹帶,原先一週賣不到 1000 美元,但發展至 3.0 時,除了評價穩定保持在 4.3 顆星以上,一週甚至可以達到1萬美元的營業額,等於成長十倍。

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圖/ MOOIMOM
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產後束腹帶三代迭代圖,不僅涼感透氣,更做到無縫線的舒適體驗,讓產後媽媽可以穿得住,真正達到束腹的效果。
圖/ MOOIMOM

另外,周靖棠也善用亞馬遜的「A+ Content」等工具,將「永續」元素植入 MOOIMOM。由於澳洲對環保、安全規範的要求,向來以嚴格聞名,對於跨境電商無法「觸摸實品」的鴻溝,團隊便運用 A+ Content,在產品頁面中將小麥桿融合PP材質等無毒認證和安全細節,讓消費者一目瞭然。針對各國嚴格的母嬰用品法規,團隊也在亞馬遜協助下,一一完成合規程序,把出海阻礙轉化為讓消費者安心買單的保證。

科學實證敲開日本大門,大研生醫靠極致細節贏得信任

以德國頂級魚油、視易適葉黃素等產品聞名的大研生醫,起初是為了自己和家人的保健需求創立,在台灣取得佳績後,大研決定將這份堅持帶向世界。而出海的首站,是保健食品發展逾百年、相當競爭的日本市場。

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大研生醫出海首站就挑戰保健食品發展逾百年、相當競爭的日本市場,大研生醫董事長林東慶表示,進入日本市場真的很辛苦,但當收到日本消費者正向的回饋時,對團隊帶來很大的鼓舞。
圖/ 數位時代

大研生醫董事長林東慶解釋,先選擇日本,是因為當地消費者偏好網購、多居住於公寓,購物習慣、商業環境和台灣相近。至於決定透過亞馬遜進軍日本,一方面出於亞馬遜是日本使用率最高的電商網站之一。其次,在日本市場想「從 0 到 1」發展不易,溝通成本高,「但亞馬遜上的消費者,都很願意接受新東西。代表我們更容易在上面找到對的人。」

林東慶特別提到,日本保健食品市場歷史悠久,卻並非完全沒有切入機會。例如:日本延續過往經驗,原料進展未必跟上時代需求,市面的魚油濃度普遍都不足。除了端出創新的產品之外,想進入相對成熟的日本保健品市場,安全有效、建立信任是唯一真理,「大研經營的正是『信任』,信任背後代表了你的產品、服務和品牌。而亞馬遜就是過程中的最強後盾。」

大研透過亞馬遜的後台數據,從消費習慣與市場需求兩個面向,深入了解日本市場。例如,日本消費者偏好小顆粒、一天可服用多顆保健品;另一方面,日本社會因工作壓力大,助眠、舒緩情緒等產品需求也持續成長。團隊再搭配「在地製造、世界原料」的策略,讓「Made in Japan」成為敲門磚,「就和在台灣帶起『高濃度魚油』的風潮一樣,我們以國際頂級專利原料、強大的科學實證及嚴格的產品檢驗,帶起新趨勢。」

大研甚至將細節延伸至包裝、服務。比方說,日本家戶的信箱尺寸偏小,大研的包裝設計,便要確保能順利投遞進信箱;消費者認為用紙盒包裝更安全,大研也從善如流,採精緻紙盒而非美國市場的簡約瓶裝。由於在每個環節都做到極致,大研才進軍日本亞馬遜半年,就奪下 Omega-3 魚油類目排名第一,整體 BSR 也達到 1000 至 1200 名以內。

接下來,大研計劃進軍極度重視天然與健康的澳洲市場,以及競爭激烈的美國市場,林東慶強調,大研期望透過亞馬遜,將對品質的堅持帶出台灣,成為具影響力的全球品牌。

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大研生醫因應不同市場消費習慣,推出日本、美國、台灣三種版本魚油產品,同樣訴求高濃度、高品質。不僅在生產上呼應其「在地製造、世界原料」的全球化策略,更配合當地市場習慣,量身定做外包裝規劃,左:日本版、中:美國版、右:台灣版德國頂級魚油)
圖/ 數位時代

跳脫傳統代工宿命,特力集團用數據算出市場需求

擁有 30 年歷史的特力集團,從傳統 B2B 貿易起家,如今再下一城、攻入跨境電商市場,在亞馬遜上的營收,每月穩定達到美元六位數。這背後,是一場為了解決傳統代工痛點發起的 DNA 轉型。

特力集團業務總監 Isaac Liao 指出,傳統 B2B 貿易是特力深厚且穩固的根基,但為了在全球供應鏈重組的變局中更具敏捷度,特力必須打破過去與終端市場之間的隔紗。但中上游企業打下游 B2C 戰局,最怕盲目下注或因為怕虧損而不敢試錯。特力的心法,是建立一個「基於數據的科學容錯機制」,把亞馬遜當成全球導航儀,大膽做小規模的市場實驗,算準了、看清了再重注出擊。

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特力集團出席亞馬遜新銳品牌加速器活動,分享如何運用數據工具找出消費者痛點,推動企業從製造思維轉向市場思維。
圖/ 數位時代

Isaac 透露,特力在歐美家居市場突圍的關鍵,在於用「數據」找出消費者的痛點,再據此創新產品,「中上游企業常覺得自家產品無敵,怎麼會賣不好?但在電商戰場,消費者沒搜那個關鍵字,產品再好都等於不存在。」特力是用亞馬遜的商機探測器、品牌分析工具,抓出高需求、低競爭的藍海市場,並將自家產品、競品的負評,作為研發參考。例如團隊抽絲剝繭後,發現消費者通常在購買資源回收桶時,最痛恨「異味洩漏」和「腳踏板易壞」;買烤肉推車時,則有「說明書看不懂」、「組裝太複雜」等痛點。團隊會再據此回頭改良製程、產品,並將行銷時,將這些痛點的「解方」直接放大在亞馬遜的產品頁面 A+ Content 和主圖影片中。

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Isaac分享,透過數據發現消費者通常在購買資源回收桶時,最痛恨「異味洩漏」和「腳踏板易壞」,團隊會再據此回頭改良製程、產品,並將行銷時,將這些痛點的「解方」直接放大在亞馬遜的產品頁面A+ Content和主圖影片中,讓消費者一目瞭然,加速決策。
圖/ Amazon

Isaac 特別提到,近期特力導入了亞馬遜行銷雲(Amazon Marketing Cloud, AMC),拆解完整的消費旅程。以特力在亞馬遜熱銷的烤肉推車為例,透過 AMC 的底層數據藍圖,團隊發現歐洲消費者從心動到行動平均需要三週。消費者可能在第一週看球賽時,先被特力的品牌影片廣告(DSP)吸引;第二週滑亞馬遜時,看到展示型廣告(SD)被再次提醒;直到第三週週末要辦派對了,才在搜尋框輸入關鍵字並透過商品廣告(SP)下單結帳,「AMC 讓我們看清這條跨渠道的『消費旅程藍圖』,把過去盲目砸廣告的焦慮,變成每分錢都能精算回報率的高精準 ROI 投資。」

特力已立下月營收達七位數美元的新目標。Isaac 透露,團隊正積極布局生成式引擎優化(GEO)等最新 AI 搜尋趨勢,並根據亞馬遜的後台數據,延伸家居周邊產品線,期望推動內部從「製造思維」進化為「市場和品牌思維」,讓台灣深厚的製造底蘊,能在國際零售舞台上走得更深、更遠。

在迎戰「消費升級」的此刻,台灣企業從來不缺好技術,缺的是直面終端市場的勇氣與機會。而亞馬遜提供的,不只是一套銷售工具,而是一套完整的「持續創新」能力——從全球物流、在地合規,到消費者洞察與數據分析,讓品牌得以直接理解世界各地消費者的真實需求。透過這套基礎設施,品牌能在國際市場中「快速測試、快速修正、快速成長」,把每一次迭代都變成站穩腳步的養分。台灣品牌只要願意邁出第一步,再借力亞馬遜的全球能力,勢必能在世界舞台走得更穩、更遠,實踐「Go Global From Day One」的布局。

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圖/ Amazon

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