2024家庭大脑白皮书

家庭大脑白皮书大模型时代智慧家庭应用新范式（2024年）海尔智家数字家庭网络国家工程研究中心国家高端智能化家用电器创新中心CHEARICac西安文通大学北京部電大学QJsr青岛科技大学HeT和而泰中国质量认证中心MicrosoftX态壹弓拉雅vivo360视觉云 编委会主席：梅宏邓邸伟编委会副主席：曲宗峰田云龙马悦张少君朱文印王喆姜杰王海坤指导顾问：陶冶王平辉李永华喻建琦执笔专家：杜永杰、赵培、王杰、张国军、张海东、白雪冰、孙浩、高大群、李大起、黄子杰、刘新平、马晓然、苏明月、穆建广、周华、何胜利、王晓、郝德峰、王伟伟、刘复鑫、曹敏峰、汤苏东、马杰、尹飞、张旭、王淼、赵乾、张文涛、牛丽、赵辰、窦方正参编单位：海尔智家、中国家用电器研究院、数字家庭网络国家工程研究中心、国家高端智能化家用电器创新中心、中国质量认证中心、西安交通大学、北京邮电大学、青岛科技大学、微软（中国）有限公司、科大讯飞股份有限公司、维沃移动通信有限公司、深圳和而泰智能控制股份有限公司、上海喜马拉雅科技有限公司、北京视觉世界科技有限公司 序言在当前数字经济浪潮下，以生成式人工智能（ArtificialIntelligenceGeneratedContent，AIGC）为代表的通用人工智能（ArtificialGeneralIntelligence，AGl）技术正在激发全球范围内的科技革命和产业变革。大模型实现了认知智能的技术跃迁，其带来的能力提升和智慧涌现正在向众多垂直领域扩散，史是为智慧家庭行业带来了重要的发展契机。尽管通用大模型作为技术基础在多个领域表现优异，但由于缺乏专业知识与行业数据，现有通用大模型并不能精准解决某个行业或企业的特定需求和问题，因此很难直接应用于特定行业领域。为此，结合大模型的通用能力和行业的个性化需求，构建高精准、高可靠的垂域大模型成为必然选择。通过行业知识的积累和专业人员的不断精调，垂域大模型朝着“专业、精细”方向发展，为特定场景提供更精确、更具业务价值的服务，加速行业智能化转型升级。通用大模型与行业重域大模型交替演进的方式可以有效平衡大模型训练投入成本和边际效益。在智慧家庭行业，以HomeGPT为代表的智慧家庭垂域大模型，已经率先探索实践，推动了整个行业的发展。HomeGPT不仅继承了通用大模型的自然语言处理、文字处理、图像处理等基础能力，还进一步研发了深度语义理解技术，进行了亿级家庭知识增强训练，并开发了行业首个场景生成引擎。智慧家庭垂域大模型，强调与硬件产品的结合和场景的联动，使场景定制和智慧家庭应用更加智能、普及，开启了智慧家庭AI应用的新时代。未来，随着AI垂域大模型的落地，将带来智能化生产力的重构，推动智慧家庭行业在新赛道上创新与升级，为消费者提供更智能、便捷、个性化的产品和服务。梅宏，甲辰孟春于北京 愿景与回顾海尔智家大腾的愿景是：让冰冷的“HouSe”成为温馨舒适的“Home”，让家变得更智慧、更温馨时刻主动关怀各家庭成员的不同需求，使房子从“越住越者”进化为“越住越聪明”。海尔智家给家装上一颗大脑，让体验更有深度。满足的不是单一局部需求，而是复杂场景的多任务需求；不是实现单个产品的功能，而是实现产品之间跨空间、跨系统、跨设备的联动交互。通过跨知识领域智能决策，在衣食住娱各个领域打造更丰富、更有深度的场景体验，让智慧生活的感受大有不同。回顾以往，海尔智家大脑与行业客领城专家、学著共网探讨技术的发展与应用。2022年发布的（家庭大脑自皮书》1.0，为智慧家庭技术构建和生态平台的搭建提供方向；2023年发布的《家庭大脑自皮书》2.0慧家庭行业的能力建设与探索，推进行业健康、快速、可持续地发展。2023年以来，智慧家庭见证了AI和大模型技术的巨大突破，技术和应用的进步为行业带来了新的发展动力。在大模型技术落地应用到智慧家庭体验方面，海尔智家进行了从“0到1”的探索与实践。HaierHomeGPT，率先将大模型能力落地应用于智慧家庭，通过独有的深度语义理解技术、亿级家庭知识增强、行业首个场景生成引擎三大技术优势，全面推动了行业交互体验、智慧场景能力、生活服务能力全面进阶。为推动智慧生活品质持续升级，海尔智家联合中国家用电器研究院、数字家庭网络国家工程研究中心、国创中心、中国质量认证中心、西安交通大学、北京邮电大学、青岛科技大学、微软中国、科大讯飞、和而泰、喜马拉雅、Viv0、360视觉云等行业优秀高校、单位、企业共同撰写《家庭大脑白皮书（2024）》，旨在通过解析大模型时代下智慧家庭行业发展趋势、技术路线、场景创新，搭建开放生态，为智慧家庭服务企业的创新发展提供新范式。邓邱伟海尔智家副总裁全屋智慧总经理 目录1.趋势篇：大模型推动智禁家庭产业快速进入“L4主动智能”发展阶段11.1.大语言模型开启智慧家庭AI应用的全新时代21.2.智慧家庭面临的新挑战41.3.垂域大模型成为生产力工具91.4.智慧家庭垂域大模型的尝试91.5.重城大模型引领智慧家庭进入L4102.技术篇：AGI在智慧家庭领域的探索实践132.1.构建垂域大模型的关键能力152.2.行业私域知识引肇平台搭建182.3.家庭大脑与大模型思维链262.4.多模态联合推理与决策292.5.AI技术下内容的安全与合规302.6.大模型时代的AI伦理312.7.国际性法律法规332.8.智慧家庭垂域大模型探索实践353.应用篇：HomeGPT赋能交互、服务与场景的全面升级413.1.交互的升级423.2.服务的升级463.3.场景的升级504.展望篇：AGI促进智慧家庭全面发展55结语56 01大模型推动智慧家庭产业快速进入“L4主动智能”发展阶段趋势篇自家庭大脑出现以来，随着人工智能、云计算、5G通信等技术的逐渐成熟，智慧家庭行业迎来了全面爆发期。智慧家庭产品、功能、场景、服务等方面都出现了许多新的方向、趋势和局面，为行业的发展带来了新的机遇和挑战。产品方面，智慧家庭产品种类和数量都大幅增加，产品不仅具有基本的智能化功能，如远程控制、语音控制、定时控制、情景控制等，还具备情绪识别、语义理解、自学习、自适应、自优化等更高级的智能化功能，能够更好地满足用户的个性化、多样化和动态化的需求。功能方面，全面实现了设备之间的协同和联动，形成了更加丰富和复杂的智能场景。特别是，这些智能场景不仅能够根据用户的预设条件和指令自动触发，还能够根据用户的环境、行为、情绪、偏好等实时感知和理解，实现更加主动、智慧、度的交互和服务。一场景方面，相关场景已不仅局限于家庭内部，而是普追扩展到了家庭外部，形成了更加广泛和多元的智慧场景，如智慧出行、智慧社区、智慧城市等。这些场景不仅能够实现家庭内外的数据和服务的互联互通，还能够实现家庭与其他智慧主体的协作和共享，实现更加开放、共赢和创新的生态价值。服务方面，内容推荐、教育培训、健康管理、娱乐游戏、社交互动、生活助理、智能顾问等丰富和高质的增值服务层出不穷，不仅提高了用户的生活品质和幸福感，还同时提升用户的忠诚度和黏性，为智慧家庭的商业模式和盈利模式提供了新的思路和机会。在这其中，家庭大脑逐步占据了智慧家庭的核心地位，也成为实现家庭智能化、信息化、网络化的关键要素之一01 趋势篇1.1.大语言模型开启智慧家庭AI应用的全新时代大语言模型加速智慧家庭产业发展根据Statista的统计，2023年全球智慧家庭智能家居市场已经突破1000亿美元，预计2024年将达到1600亿美元，2026年将达到2,078亿美元。从发展趋势来看，智慧家庭产业发展空间广闽。2,2002,0782,0001,8741,8001,6691,6001,4671,4001,2611,2001,0441,00080078867660053440039820020172018202020212022E2023E2024E2025E2026E数据来源: Statista图1全球智慧家庭市场发展趋势（单位：亿美元）ChatGPT的问世，掀起了生成式人工智能的AI浪潮，随着知识“涌现”现象的出现，国际、国内出现了非及Runway、Sora等文生视频大模型，为用户、开发者、企业打开了新的生活方式。在智慧家庭产业，以LLM为代表的AI技术也正在加速智慧家庭产品和场景的变革和创新。这些场景的成功落地，不仅在为用户创造更健康、安全、舒适、便捷、低碳的个性化家庭生活环境，也提高了广大用户的消费意愿，为经济发展注入新的动力，进一步提高了全球范国内的智慧家庭渗透率，加速了整个行业的发展。02 趋势篇智慧家庭AI应用的全新时代场景，在数字人、智能对话、推荐等场景中也表现出巨大的潜力。在智慧家庭行业，AI应用不仅需要更精准、更快速理解家庭的复杂场景，还需要实现更自然的交互，可以提供涵盖衣食住娱等方面的知识解答。可以说，智慧家庭AI应用是涵盖知识管理、数字人、智能对话、推荐和设计等多种场景的深度融合。0%10%20%%040%%0S60%70%80%90%100%全球42.0%41.4%36.7%82.2%5.0%中国43.0%43.0%28.0%.09美国45.7%46.0%48.4%■营销皮用场量■代码生成应用场量■会话的应用场量■知识管理皮用场量■设计安用场量没有，我认为这在我的公司不适用数据来源:IDC，2023，《2024年AIGC应用层十大超势白皮书图2最有希望披企业采用的AIGC应用场景智慧家庭行业的大模型，更强调与硬件产品的结合和场景的联动，通过重构原有AI底层技术，为用户提供更安全、更便捷、更健康与舒适的全新智能化体险，特别是对于用户自然语言的理解、情绪的感知与互动上，实现了颠覆式成长，使得场景定制和智慧家庭应用变得更加智能与普及，开启了智慧家庭AI应用的新时代。在此背景下，海尔智家持续选代发布了HomeGPT家应垂域大模型，并在家庭大脑场景中得到全面、深度的有效应用。借助海尔近40年的高质量领域多模态知识积累，极大提升了语音多模态交互的效果和体验，提供了丰富的图像交互内容和形式，拓展了多模态人机交互的功能和场景，使智慧家庭具备了创造内容与生成场景的能力。03 趋势篇11.2.智慧家庭面临的新挑战高质量行业数据的缺乏智慧家庭的场景服务是多元化的，通常覆盖用户的衣、食、住、行、娱乐、健康等领域，而这些领域缺少大规奖公开数婚集，互联网相关数据源分散、结构差异大、质量梦差不齐，主要呈现出如下特点：一一数据来源分散：智慧家庭的数据来源涵盖范田广，不仅涉及衣、食、住、行、娱乐、键康等领域，还包括电商平台、医学网站、娱乐新闻、旅游网站、百科，以及高价值的企业数据和开放知识（如ConceptNet、WordNet）等。一一数据结构多样：包括结构化、半结构化和非结构化类型数据，不仅包括结构化的设备运行状态数装结构图（图片类），功能说明文本（文字类），表格（图表类）等信息。一一质量参差不齐：智慧家庭领域在数据质量方面普遍存在一定的问题，例如：家庭产品、用户行为、社区服务、政务服务等多个行业、领域、层次的数据，普避存在包括数据噪声、数据缺失、数据不平衡、任无关、完余过时等问题。一一数据生态不健全：智慧家庭领域各品牌方私有数据质量高，但获取成本也较高，数据标准难统一，数据流通规则和不同品牌方数据对接机制未能建立，智慧家庭产业尚未形成高效完整的数据产品生态体系。一一数据治理不完善：智慧家庭领域设备的低激活率、前端数据采集困难等因素造成了家电领域的数据积累碎片化；另外，智慧家庭应用交互能力参差不齐，设备、用户、客服等各类数据管控不一造成了数据的无效沉积，限制了生成式人工智能在家庭场景的落地应用，制约了行业快速发展。智意家庭领域数据的这兰特点，导致高质量行业数据缺之、积累速度慢等问题。而近些年采，通用人工智能效果与泛化能力的突破，依积于大模型在大观模、高质量、多样化数据集的训练，其来源主要包括公开数据集、大现模网络数据以及数据众包方法收集的数据等，但当通用大模型应用于垂直领域时，由于高质量垂域数据集的缺乏，往往导致认知不足、捏造事实（AI幻觉）等问题，从而限制了通用大模型在重直领域的直接使用。04 趋势