传媒行业专题报告：由特斯拉机器人回溯智能交互硬件50年发展史

有别于市场对特斯拉机器人的看法，我们认为其作为特斯拉的“第二曲线”，本质上与特斯拉的智能电车相同，均是建立在“输入——计算平台——输出”模型上的智能交互硬件。 我们从“点、线、面”三个维度对特斯拉的人形机器人的观点与看法：在单“点”上，车与人形机器人，均在用“现实世界的AI&摄像头（硅神经网络&复杂的视觉系统）”来模拟人的“大脑&眼睛（神经网络&视觉问题）”；在“输入——计算平台——输出的逻辑线上”，特斯拉已经看到了未来对数曲线的“平缓期”，机器人“擎天柱”是下一代新硬件；在“研究与认知层面”，未来交互硬件的特征是“软硬一体”、“合之为一、衍之为万”，难点在于解决“对现实世界全域（非局域）的智能”。 我们强调，基于未来计算平台的新硬件，将与智能手机及之前的硬件有本质性的区别：1）软硬一体将大势所趋；2）AI的重要性更加凸显；3）入局的玩家将前所未有的广泛。 本篇报告是我们对智能交互硬件的“历史观”，即站在特斯拉人形机器人的角度，回溯交互硬件50年的发展史，分析思路以人机交互技术为重要节点（交互技术的发展又分为多个阶段）回看硬件发展历史，划分了交互硬件的之前与之后两大阶段，即交互硬件之前——硬件的工具化时代，交互硬件之后——游戏主机、个人电脑、智能手机的进化史；其次，硬件集成了各时代最先进的生产力，我们再聚焦重大技术的突破节点。 人机：硬件的工具化时代。不论人工智能还是智能增强理论，都不能规避的一个问题就是“人与机器的关系问题”。硬件/机器发展的本质是服务于人，若以人机交互技术为节点，人与硬件/机器的关系发生变化：1）交互硬件之前——硬件的工具化时代。在人机交互技术出现前，早期的硬件其实是功能型的工具，与人的沟通是单向性的，更多的作用是延伸人在体力上的能力；2）交互硬件之后——硬件的智能化时代。机器从机械化到智能化的发展，尤其是有了人工智能技术加持之后，开始具备人的认知、思考、执行能力，帮助人类不只是实现体力的进化（力气的放大），更是延伸人类在脑力方面的能力。 迭代：垂直→通用，大型→小型。1）垂直计算硬件——家用游戏主机。真正意义上在消费者市场售卖的家用游戏主机是奥德赛，诞生于1972年，再是雅达利、世嘉、任天堂、索尼、微软的游戏主机陆续出现，回看这一段竞争史，我们得到的启发是：最早期的游戏主机市场也经历了百花齐放的阶段，真命硬件是不断试错的迭代史，快速顺应产业发展趋势的重要性，内容的重要性，先发优势的重要性，但后入局者凭借资源禀赋仍有机会 。2） 通用计算硬件——个人电脑与Windows系统。1977年，现象级产品Apple II问世，开启了个人电脑革命；1984年，麦金塔问世，图形化界面+鼠标降低用户使用门槛； 1985年，微软发布Windows操作系统，开始推动个人电脑的大范围普及。3）小型化硬件——掌上游戏机与智能手机。从形态上来看，计算硬件的发展趋势是便携化、小型化。在智能手机之前，更早意义上的小型计算硬件是掌上游戏机，2010年前后，掌机开始出现明显的衰落迹象。掌机游戏的没落，受到智能手机这一便携式计算设备的冲击。 硬件集成了各时代最先进的生产力。回顾上述计算文明发展史，我们发现各个时代的代表性计算机硬件的出现与发展离不开关键技术的突破，如晶体管、集成电路、微处理器等，硬件集成了各时代最先进的生产力。我们再以现阶段的VR/AR为例，首先，VR/AR是对过去50年一系列二维设备的全部生态的迭代；其次，目前的VR/AR还远未达到通用型与小型化硬件的标准；最后，未来元宇宙的入口不局限于VR/AR这种单一的产品形态，预计会独立发展出其他硬件体系，带来更多元的交互与应用体验。站在这个角度看元宇宙及其硬件入口，元宇宙的“真命”硬件同步开启新硬件时代，在一个通用型设备问世前，会经历多次试错与多场泡沫，“真命”硬件的诞生均是翻山越岭的进化史。 投资建议：关注新硬件的核心部分——AI领域的投资机会，重点关注百度集团、商汤、云从科技等。 风险提示：流动性环境收紧超预期，市场竞争加剧，软硬件技术迭代低于预期，新产品推广效果低于预期。 每一代新计算平台的开启，都要靠划时代的硬件，从PC电脑到智能手机均如是，划时代的智能交互硬件都有一个迭代进化史，在集成所处时代最先进技术的同时，参考游戏机的进化史，也有一定的偶发性，如任天堂FC的十字键。 我们正处于探索未来元宇宙硬件入口的开端之际。元宇宙是下一代计算平台，新一轮的产业周期已开启。历次计算平台的迭代都伴随着新硬件的出现，新硬件是通往元宇宙的入口，至关重要，因此我们的研究思路聚焦于新硬件的诞生与迭代。站在2022年的当下，VR/AR+元宇宙如火如荼，我们需更进一步思考：硬件之于元宇宙这一新计算平台，仅仅是入口吗？ 作为入口的硬件一定是VR/AR吗？当下VR/AR的发展处于元宇宙发展的哪个阶段？ 围绕上述问题，我们梳理了交互硬件50年的发展史，即按照垂直计算硬件（游戏主机）→通用计算硬件（个人电脑）→小型化硬件（掌机&智能手机）这一脉络进行梳理。我们认为元宇宙这一轮不同于过去50年的计算技术，在于其所依托的新计算硬件带来的是人的感官体验、交互、内容等一系列的重构，将人类从过去50年的二维互联网带进“仿真”的三维世界。新计算平台及其硬件的发展蕴藏着巨大的机会，这一过程将持续10年乃至更长时间。 在研究未来之前，我们有必要去回溯硬件的发展历史，元宇宙未来的演变或许得以从历史中窥见一定的脉络或迹象。回溯过去，是为了更好地预测未来。 整个人类计算文明的发展史大约是85年（我们在《元宇宙大投资》一书中有详细梳理），我们在书中聚焦了众多关键技术节点。但在本文中，首先，我们化繁为简，聚焦硬件本身，分析思路以人机交互技术为重要节点（交互技术的发展又分为多个阶段）回看硬件发展历史，划分了交互硬件的之前与之后两大阶段，即交互硬件之前——硬件的工具化时代，交互硬件之后——游戏主机、个人电脑、智能手机的进化史；其次，硬件集成了各时代最先进的生产力，我们再聚焦重大技术的突破节点。 1.人机：硬件的工具化时代 学术的角度来看，硬件是计算机硬件的简称，是指计算机系统中由电子、机械及光电元件等组成的各种物理装臵的总称，是人类处理运算与储存资料的重要元件。这些物理装臵按系统结构的要求构成一个有机整体，为计算机软件运行提供物质基础。 简而言之，硬件的功能是输入并存储程序、数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看，现今的微机由主机箱与外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘等。 从广义的角度，若我们将硬件这一范围再扩大，去看整个计算文明的发展，可以追溯到半导体时代，信息技术最早发源于半导体，半导体材料的发明对20世纪的人类文明影响巨大。 1833年，英国科学家巴拉迪首先发现硫化银材料的半导体现象，至今半导体已经成为必不可少的底层材料。时至今日，几乎所有电子产品与计算机组件里都有半导体的存在。可以说，半导体为三次计算文明（PC互联网、移动互联网、元宇宙）奠定了基础。 1.1.人与机器的关系什么时候开始发生变化？ 从半导体革命开始，广义上的硬件其实有很多，除了计算机，硬件还包括早期的打字机、无线电发报机、电话、电视等，或者叫机器。但是不同的硬件/机器及其在不同的发展阶段，对人带来的功用不同。 以数字计算工具为例，早期人类利用类似符木的工具辅助记录，如腓尼基人使用黏土记录牲口或谷物数量。辅助记数的工具之后逐渐发展成兼具记录与计算功能，诸如算盘、计算尺、模拟计算机及现代的电脑。即使在科技文明的现代，老练的算盘高手在基本算数上，有时解题速度会比操作电子计算机的使用者来得快。但是在复杂的数学题目上，再怎么老练的人脑还是赶不上电子计算机的运算速度，这之间的差异就在于有了计算能力的机器越来越智能化。 曾提出“人工智能”概念的计算机科学家约翰〃麦卡锡的研发重点在于用一系列技术模拟人类能力，并用日益强大的计算机硬件与软件组合试图取代人类。而“智能增强”理论的支持者道格拉斯〃恩格尔巴特则希望以同样的技术延伸人类在脑力、经济、社会等方面的能力。 不论人工智能还是智能增强理论，都不能规避的一个问题就是“人与机器的关系问题”。硬件/机器发展的本质是服务于人，若以人机交互技术为节点，人与硬件/机器的关系发生变化，机器开始有学习的能力，人开始信任机器。 交互硬件之前——硬件的工具化时代。在人机交互技术出现前，早期的硬件其实是功能型的工具，与人的沟通是单向性的，更多的作用是延伸人在体力上的能力。人类社会从机械化时代到电气化时代，再到今天的自动化时代，下一步将进入智能化时代。在这个过程中，在计算机技术出现之前，人们所用的机械或电气化的机器只能算作工具，机器的运行步骤仍需要人实时把控，机器起到的作用是辅助/替代人类体力劳动。 交互硬件之后——硬件的智能化时代。交互硬件重构与人之间的关系，甚至是构建信任关系。机器从机械化到智能化的发展，尤其是有了人工智能技术加持之后，开始具备人的认知、思考、执行能力，帮助人类不只是实现体力的进化（力气的放大），并可以反过来作用于人，延伸人类在脑力方面的能力。但机器发展至今，仍处于若弱人工智能阶段，在于现今的社会仍处于数字化转型阶段。 传统的机器之所以被定义为“工具”，而不是“硬件”的原因就在于此。比如在智能手机出现之前，人们还处于功能机时代，早期大哥大的用途只是打电话，并不是所谓的计算产品； 手表以前只是看时间，而现在的智能手表可以记录运动数据、通信定位，甚至具备移动支付的功能。当然，工具型产品亦能向智能硬件转变，不只是为了增加产品本身的功能，也是为了更多获取产品使用数据、用户交互数据，然后基于人工智能的算法，让产品更懂人，更好地服务于人。 1.2.如何看待新技术下未来的人机关系？ 目前的人工智能技术已经可以替代某些行业的人工劳动，如客服行业，这意味着以AI为内核的智能硬件开始越来越智能化。且随着人工智能的进一步发展，机器最终会像人类一样会读写文字、识别图像、辨别物体及辨别味道，甚至可以思考、决策，具备情感。超人工智能的提出与发展对一些行业的职业发展造成了一定的威胁。牛津哲学家、知名人工智能思想家尼克〃博斯特罗姆（Nick Bostrom）把超级智能描述为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑更聪明，包括科学创新、通识、社交技能领域”。 随着技术的进步、人类数字化进程的加速，机器将会从弱人工智能阶段进化到强人工智能阶段，到了强人工智能阶段，超人工智能阶段就不远了。从麦卡锡、恩格尔巴特，再到今天的人工智能领域里的专家杰瑞〃卡普兰、卢西亚诺〃弗洛里迪、约翰〃马尔科夫等人，对于他们来说，人工智能技术革命是否实现或者早已有了答案。更关键的问题其实在于，机器人会不会产生高级智能？机器人是否最终会取代人类？人工智能与人类究竟应该形成什么样的关系？纯粹的技术层面的讨论已经不能解释当前的困惑，关于这些问题的讨论需要被赋予更多的哲学意义。 2.迭代：垂直→通用，大型→小型 过去50年，我们历经了多种交互硬件的迭代，从早期的垂直计算硬件——游戏主机，到通用计算硬件——个人电脑，再到目前的小型化硬件——掌机&智能手机，交互硬件进化史大致是遵循垂直计算硬件→通用计算硬件→小型化硬件这样的发展路径。 2.1.垂直计算硬件——家用游戏主机的诞生 在过去的50多年内，出现过很多的计算设备，更早时期的有如上文所述的打字机等。但从半导体带来的革命来看，交互硬件的发展浪潮要追溯至20世纪70年代，其中最早开始流行的是游戏主机，电子游戏（Electronic Games）又称视频游戏（Video Games）或者电玩游戏，是指所有依托于电子设备平台而运行的交互游戏，游戏的发展一定程度上带动了硬件的迭代。 游戏的发展会正向循环推动硬件与科技的进步。从PC上能显示运动图像，到PC游戏画质越来越好，这一定程度上正是源于玩家对游戏内容的要求越来越高。游戏是一种随科技发展而诞生的文化活动，不仅包括