在2016年經歷了是否應該發展人工智能的大討論之后,好像人們現在已經不太在乎人工智能是否會給人類帶來滅頂之災這樣的陰謀論說法了,反而開始更多地關注人工智能能給人們生產生活帶來哪些方面的改進,讓人們的生活更加方便、快捷。
現在更多的人相信,人工智能可以很好地造福人類,機器學習能夠很好地幫助人們解決工作和生活上的難題。
人工智能前景廣闊
IDC的一份報告顯示,認知計算和人工智能解決方案市場在2016年到2020年的年復合增長率將達到55.1%,認知計算和人工智能在各行各業中的廣泛應用將推動其全球收入從2016年的近80億美元增加到2020年的470多億美元。
Gartner副總裁兼資深研究員大衛·卡利(David Cearley)在2017年重大技術趨勢預測發布會上表示:“應用人工智能和高級機器學習實現了一系列的智能應用,包括物理設備(機器人、自動駕駛汽車、消費電子產品)、應用程序和服務(虛擬個人助理、智能顧問)。”卡利說,這些應用將以不同于以往的智能應用程序和智能產品的形式呈現出來,并為各種各樣的網絡設備、現有軟件和服務解決方案提供嵌入式的智能。
Gartner執行副總裁、研究主管兼資深研究員達爾·普拉默(Daryl Plummer)在預測2017年重大技術趨勢預測發布會上表示,到2020年,更智能的算法將會讓人工智能改變全球10多億工作者的狀態。
在Gartner的發布的十大2017年重大技術趨勢預測中,人工智能相關技術占據了前三名的位置,可見其技術的重要性。他們分別是:人工智能和高級機器學習、智能應用、智能產品。
第一,人工智能和高級機器學習。人工智能和高級機器學習由很多技術(比如深度學習、神經網絡、自然語言處理)組成。Gartner認為,更先進的技術將超越基于規則的傳統算法,創造能夠理解、學習、預測、適應甚至有望自主運作的系統,從而讓智能機器顯得更加“智能”。
第二,智能應用。像虛擬個人助理這樣的智能應用程序可以發揮人類助理的某些職能,讓人們的日常工作變得更加容易(比如對電子郵件進行優先級排序),提高用戶工作效率(通過突出最重要的內容和互動)。虛擬客戶助理等其他智能應用程序更加擅長銷售和客服等領域的任務。Gartner認為,這些智能應用程序有潛力改變現在人們的工作性質和職場架構。“未來十年,幾乎所有的應用程序、服務都將包含某種程度的人工智能。人工智能和機器學習在應用程序和服務方面的應用將不斷發展壯大,這將成為一個長期的趨勢。”大衛·卡利舉了一個麥當勞的案例,“麥當勞生產漢堡,智能應用每分鐘通過照片分析超過1000個面包來檢查其顏色、形態和芝麻分布狀況,從而不斷自動調整烤箱的溫度和烘烤時間,可以大幅減少人工成本,并保證高質量。”
第三,智能產品。智能產品是指超出了剛性編程模型范疇的物理實體,通過應用人工智能和機器學習來實現高級行為,并與周圍環境和人類更加自然地交互。
目前,日本長崎的Henn-ne賓館已經開始使用10臺類人機器人進行迎賓服務,代替了原來預訂柜臺的所有服務員。隨著無人機、無人駕駛汽車和智能家電等智能產品的不斷普及,Gartner預計各自為政的智能產品將轉變為相互協作的智能產品。
更智能的汽車
雖然去年出現了特斯拉智能駕駛系統出現故障造成交通事故這樣的新聞,但是理論上講,人工智能應用到汽車領域,實際上可以大幅度降低交通事故發生的概率。
斯坦福大學報告顯示,自動駕駛汽車不僅能減少因交通事故導致的人員傷亡,還能改變人們的生活方式。在通勤途中,人們可以把更多的時間用于工作、娛樂,而不只是關注復雜的、讓人懊惱的交通狀況。
不過,現階段也有不同的聲音。“即便有時候顯得很多余,但人類還是要在自動駕駛汽車方面擁有一定操控權。所以即便是自動駕駛汽車也要安裝一個方向盤,以便司機必要時可以掌管車輛。但安裝了方向盤又意味著人類的完全掌權,即司機坐在車里也要隨時保持清醒并進行觀察,時刻準備好接管車輛。”Gartner副總裁布萊恩·樸恩泰斯(Brian Prentice)在一次研討會上表示,“這樣一來,不僅抵消了自動駕駛相較于人類駕駛的大部分優勢,也讓人類司機從之前的積極操控汽車變為了被動監控行車隱患。”這個爭議其實也是所有智能汽車項目所必須要面對的挑戰。
布萊恩·樸恩泰斯表示:“智能汽車可以對周圍環境做出反應,但智能汽車對周圍環境是否真正理解了?周圍環境對于智能汽車來說是完全不可控的一個因素,不是通過建立模型就能進行學習了解的一種事物。”
“對于研發智能汽車技術的團隊而言,他們所面臨的挑戰就是要找出哪些事物或因素是智能汽車所能控制的,然后對它們的能力培養也就限定在這一范圍之內即可。”布萊恩·樸恩泰斯表示,“全自動汽車的愿望是不可能變成現實的,任何汽車制造商都做不到這點,但朝著這一方向努力將會推動一些汽車行業更務實的進步,如汽車的機器學習技術將提升汽車的安全性和讓汽車在處理一些狀況時更具有經驗。”
在聯網汽車方面,Gartner預計到2020年,聯網汽車的銷量將達到6100萬輛,是2016年的4倍以上。Gartner定義的聯網汽車是通過嵌入式通信模塊或移動設備接入互聯網,為用戶提供內容和服務,從車中傳送數據,實現遠程監控或管理車內系統。
Gartner的報告顯示,從2016年到2020年,聯網汽車將推動情景信息的需求增長150%。Gartner研發總監詹姆斯·海恩斯(James Hines)表示:“汽車越來越自動化,也將配備更多的感測技術,例如行車記錄儀功能和雷達系統等。許多汽車將利用影像偵測功能來辨識附近的物體并對其進行分類,以便實現更加復雜的反應甚至更自主的駕駛。”
為了使汽車變得更加自動化和環保,2016至2020年間需要逐年在汽車內增加5%的嵌入式處理功能,比如即時攝影機和傳感器,從而實現主動車距控制巡航系統、防撞與車道偏移警示系統等自動化駕駛功能。
回到現實中,在今年CES上,百度聯合北汽展示了智能汽車解決方案。百度智能汽車自動駕駛解決方案目前已經可以做到全系統的低成本、可量產。借助百度人工智能的優勢,從雷達、攝像頭等傳感器的數據收集,再到高精度地圖等基礎設施,都實現了成本的大幅降低,尤其是在高精度地圖方面。
目前,百度高精度地圖的自動化生產程度可達90%以上。地圖生產通過多傳感器校準和深度學習結合,實現全程自動化,人工操作僅為最后的人工校驗,確保高精度地圖繪制過程準確可靠的同時,降低了人工成本與時間成本。
百度高精度地圖將絕對精度控制在0.6m范圍以內,在相對精度范圍內實現了厘米級定位。通過幀內關鍵點檢測和點云拼接、路面提取等技術的運用,百度自動駕駛系統可以對護欄路沿、標志標線和障礙物等道路物體達到99.67%的識別準確率,從而實現對直道、彎道、車道變化和寬度變化的監測,這一系列行為的定位、偵查計算,甚至比有人駕駛更加安全可靠。值得一提的是,百度高精度地圖還接入了Learning Map平臺,依托多源感知數據處理、云服務中心和數據中心,可使百度高精地圖具有智能化的自學習能力,無需人工采集就可以實現更新。
百度智能汽車還提供了包括車聯網HMI人機交互系統。這其中就包括CarLife、CoDriver、MyCar和AutoMap四大產品。這些HMI車聯網產品雖然功能側重不同,但卻搭載著同一人工智能應用——語音識別技術,為用戶提供獨特性、開放式、創新性的智能化場景應用體驗。
語音識別技術是百度智能汽車HMI人機交互系統帶給用戶最直接的智能行車體驗感知。以定位“智能語音副駕駛”的CoDriver為例,基于百度的語音技術、自然語言處理技術,用戶無論是進行對話,還是發布指令,其順暢、快速的識別和響應,都讓用戶感知到身邊存在一位知心且貼心的智能機器人。
在百度智能汽車與北汽進行的戰略合作中,百度智能汽車就將對北汽多款車型進行CarLife適配,從而實現智能汽車的基礎車聯網升級。通過采用CarLife,達到智能手機與車的互聯,駕駛者可以使用智能語音操控汽車地圖和在線音樂等智能化汽車服務。百度智能汽車CarLife目前已與60家車企的150余款車型進行了適配。
隨著用戶的廣泛使用,所有的智能汽車都會產生大量的數據,百度智能汽車大數據也衍生出價值極高的大數據服務產品。比如,通過對車主用戶數據、車輛實時駕駛數據和道路地理信息數據等進行分析,百度智能汽車可以向汽車企業提供精準營銷、車輛設計、用戶服務管理體系等大數據服務。而車企可以依據這些數據,找到用戶的需求點,研發出用戶真正需要的產品和功能。
在國外廠商方面,NVIDIA聯合創始人兼首席執行官黃仁勛與奧迪美國公司總裁斯科特·科奧格(Scott Keogh)共同在CES開幕主題演講中表示,未來的奧迪車型將使用深度學習解決復雜的駕駛問題。雙方第一階段的合作將著重于NVIDIA DRIVE PX自動駕駛汽車人工智能平臺。NVIDIA DRIVE PX平臺使用經過訓練的人工智能神經網絡來理解周圍環境,并確定安全的行進路線。
“NVIDIA是使用深度學習人工智能技術促進交通運輸行業變革的先鋒。” 黃仁勛在演講中表示,“奧迪采用我們的DRIVE PX2人工智能汽車計算平臺,將加快新一代自動駕駛汽車的生產,進而加速我們邁向未來更高駕駛安全性和新型移動服務的步伐。”
“奧迪用戶追求頂尖的性能和技術。” 斯科特·科奧格表示,“因為我們對更安全的道路有著共同的追求。奧迪和NVIDIA的合作將擴展至深度學習和人工智能領域,從而以更快的速度將更高程度的自動化送上道路。”
奧迪Q7的自動駕駛演示活動成了本屆CES上的亮點之一。乘客在無人駕駛的情況下,可以放心地坐在車輛的后排座位上享受旅行。這主要得益于奧迪Q7采用了NVIDIA DRIVE PX平臺,并運行了NVIDIA Drive Works軟件。奧迪Q7的深度神經網絡NVIDIA PilotNet可以識別和理解車身周圍的環境,安全地駕駛前行。演示過程中,路線會隨時變更,車輛會通過各種情形的路面,有的帶有標識,有的則沒有任何車道標識,途中還會遇到需要繞行的模擬建筑區。
黃仁勛在主題演講上描繪了人工智能將如何預測駕駛員需求的場景:用戶早晨驅車前往辦公室,車庫大門自動打開,根據用戶個人習慣調節空調溫度,到達單位;晚上回家,同樣的場景再次出現,而且汽車能夠理解并回應用戶自然會話語言的需求。
NVIDIA和奧迪的聯姻結晶包括讓人眼前一亮的奧迪MMI導航系統和奧迪虛擬駕駛艙。目前該系統已經應用于奧迪Q7、奧迪A4、奧迪TT等,涵蓋SUV、轎車和跑車等領域。未來幾個月,奧迪還將推出集成NVIDIA硬件和軟件的新款A8。得益于zFAS(奧迪中央駕駛輔助控制系統),新款A8將成為全球首款配備擁堵駕駛系統(Traffic Jam Pilot)的自動駕駛汽車。
這里有必要解釋一下zFAS。zFAS是一個軟件與硬件結合的系統,它的長距離雷達可以獲取前方250米的交通狀況,激光掃描儀能捕捉到前方80米距離的高清晰畫面,紅外線照相機能夠識別黑暗中的行人和動物,超聲波傳感器能夠探測汽車周圍的情況。通過這些傳感器,zFAS可以在汽車行駛過程中實時獲取各種數據,在瞬間對大量的數據進行分析,從而實現代替駕駛員操控汽車。即使是在空間狹窄的停車場,zFAS也可以實現自動泊車,還可以利用智能手機通過遠程操作的方式將汽車駛離停車場。而且一旦汽車進入擁擠的堵車路段,它還可以實現緊隨前車的自動駕駛模式。
更智能的家居
科爾尼的報告顯示,中國將在2020年前成為亞洲最大的智能家居市場。到2020年,全球智能家居的整體規模將由目前的100億美元增長至500億美元,并有望在2030年激增至4000億美元。到2030年,亞洲智能家居市場銷售額將超過1150億美元,占據全球市場25%以上的份額。
中怡康的數據顯示,2017年,智能家電生態將會成為行業主流,預計智能電視的零售額滲透率將達到93%;智能白電的零售額規模達到709億元,零售額滲透率將達到23.9%。
科爾尼合伙人、亞太區通信與電子業務負責人道博斯坦(Nikolai Dobberstein)表示:“近年來中國已經成為全球增長的關鍵推動力之一。首先,國家整體經濟的快速增長帶來家庭收入水平增加;其次,中國成為全球最大的互聯網市場。這兩大因素將讓中國成為亞洲乃至全球最大的智能家居市場之一。”
道博斯坦認為,中國已經擁有完善的設備和技術生態系統,能夠加速智能家居行業的發展。騰訊、百度和阿里巴巴等本土技術巨頭,以及小米和海爾等已經在生產智能家居產品的本土設備制造商將成為行業的主要推動者。但是由于牌照和審查制度等原因,國際技術公司很難打入中國智能家居市場。
報告指出,四個重大的變化趨勢使得聯網智能家居在亞洲成為現實,同時,這四大趨勢將加速智能家居市場的進一步擴張。
首先是互聯性和智能化。智能手機在技術和處理能力方面的進步大大提高了家居設備的互聯性。大數據和人工智能的采用,讓部分應用能夠迎合用戶的需求和期望,使得家居生活日益智能化。
其次是互操作性。隨著不同制造商生產的產品之間的互操作性不斷增強,智能家居應用在消費者中逐漸普及。產業聯盟為標準化協議和開放平臺所做的努力使得智能家居生態系統不斷完善。
再次是產品成本。幾乎各類家居設備都已經是自動化產品,有80%已經實現了智能化并且在市面上可以購買。隨著關鍵技術和部件的成本下降,智能家居設備如洗衣機、冰箱和門鎖等的價格也將更加親民。
最后是全新盈利模式。智能家居應用正在與更廣泛的網絡相聯,從而連接生態系統內的所有企業,催生全新的盈利模式。例如帶有液晶顯示器的聯網冰箱可以通過線上廣告帶來收入。
智能家居市場為行業內的所有企業都提供了寶貴機會,但是要取得成功,必須要同時具備幾個關鍵的因素,包括平衡本地和全球戰略,從產品導向快速轉變為服務導向,找到正確的合作伙伴,整合智能家居集成平臺。
隨著智能語音市場的不斷擴容,在眾多智能家居產品中,語音助手成了行業內的關注熱點。可以說,現階段智能語音是人工智能巨頭間的必爭之地。谷歌和亞馬遜正在開發的新技術,讓用戶可以獲得更好的體驗。除此之外,微軟、蘋果都在積極拓展其生態系統,三星、臉譜等巨頭也在進行知識儲備。
Gartner預測,到2018年,30%的人機交互通過自然語言完成。百度首席科學家吳恩達認為,語音搜索準確率從95%提高到99%,是人機交互應用爆發的轉折點,到2020年,至少50%的搜索將是語音搜索。可以說,自然語言交互就是下一代的人機界面。未來,人工智能與家居行業的融合,將為人們帶來全新的體驗。
以人們最常用到的家電空調為例,現在已經在市面上進行銷售的智能產品非常多,比如可以對用戶的使用習慣和周圍空間進行認知,并通過云網絡連接到設備的傳感器和攝像頭收集數據,借助非結構化數據進行學習的LG空調;具備自動清潔功能、能夠通過Siri控制、能自學用戶行為習慣、記錄分析能耗情況并自動調整運行模式的海爾空調;基于騰訊物聯云技術,通過手機QQ控制家電運行狀態的美的空調。
美的集團近日發布了其“智能+”戰略,推出了“i+智能”系列產品計劃,要讓各個設備實現互聯的同時也具備智能交互等功能,以實現家電設備的互聯互通、智能學習。四川長虹近日也發布了人工智能電視長虹CHiQ(啟客)。這款電視基于完善的技術邏輯與大數據運營,實現了自然語音交互、深度學習和應用軟件自動迭代等系統能力的整合。
長虹認為,CHiQ人工智能電視在認知層面取得了重大突破,基于長虹自主研發的Ciri+語音平臺,實現了以人為中心的高效語音交互協同和語義識別與理解。語音識別率達到97%,人與電視的自然語音交互距離達到30米,即用戶在家中任意角落都可以用語音和電視交互。
更智能的交互
最近,美國佐治亞理工學院(Georgia Tech University)的學生們十分驚訝地發現,他們樂于助人的助教居然一直是一個機器人。盡管在使用初期遇到一些困難,但是現在機器助教回答學生們問題的正確率高達97%。佐治亞理工學院的研究發現,學生們退學的主要原因是缺乏支持。因此,他們設計了這款機器助教。
有了人工智能,人們的學習方式會發生改變:速度不同,起點不同。人工智能將會把人們引入未來,人們會以更個性化的方式學習。世界上沒有任何一個教育體系能為每一個孩子都配備一個家庭教師,而人工智能可以滿足這一需求。
微軟現在做的事情和美國佐治亞理工學院類似,不過他們的愿景更加宏大——構建跨越媒介、應用、服務與基礎架構的真正的人工智能系統。“我們一直在努力實現技術全民化。有了人工智能,我們便可以通過以下兩種方式來實現這個目標:一種是將其融入像Office 365這樣的產品中,另一種是構筑一個平臺,讓其他人也能在此平臺上開發產品和不斷創新。” 微軟全球執行副總裁沈向洋博士表示。這個平臺被稱為微軟認知服務,它包含了25個應用程序接口,可以提供諸如語音、語言、知識和搜索之類的智能功能。
當前,我們正處于向計算領域下一代主流平臺進軍的早期階段。由于人工智能領域所取得的一系列重大進展,新一代平臺將以對話這一人類最自然的行為為核心來構建。新的時代正在到來,人機交互的方式將從過去人類操作計算機的時代進入到讓計算機了解人類和人類的動機并積極予以回應的新時代。
對話,一方面是強調完成任務、提升生產力,另一方面是情感連接。要想真正實現人工智能,就必須從兩個方面同時發力。
微軟的長遠戰略是,像小娜(Cortana)這樣的應用不但要有智商,還要有情商。基于這一理念,微軟再次進行創新,Zo到來了。
Zo是一款社交聊天機器人,她是基于微軟在中國和日本大獲成功的人工智能社交聊天機器人小冰與凜菜而打造。現在,你可以在Kik社交平臺上與她交談,就像和人類朋友聊天一樣。未來,微軟計劃將Zo擴展到其他社交平臺,例如Skype和Facebook Messenger。
Zo是利用海量互聯網社交內容構建而成的。她從人類互動行為中學習,以便從情感與智能角度做出響應,提供獨特的觀點,并懂得禮節與表達情感。但是她同樣還有強大的核對與平衡機制,以保護自己免遭不當利用。
微軟在描摹人工智能與對話計算的前景時,還有一個很重要的部分是應用所扮演的角色,比如小娜。現在,在全球13個國家和地區,有超過1.45億人正在使用小娜。小娜可以沒有限制地跨平臺、跨各種連接設備使用。
微軟認為,每個人都應該擁有自己的個人助理,以便在我們奮力打拼的同時,幫我們處理好一切問題。“要實現這樣的目標,我們需要先關注一下個人助理可以幫助你分擔哪些工作。我們當中有一半人會通過電子郵件,定期為自己發送任務或提醒。許多人會使用任務清單。我就曾在辦公室的墻壁上貼便箋。”微軟合作伙伴群組計劃經理馬庫斯·阿時(Marcus Ash)表示,“我們正在想方設法把那些影響用戶掌控全局的問題清除掉。”
小娜可以在多種移動平臺上使用,目前已經在電子郵件中,以Calendar.help新服務形式出現;在旅游行業,以Expedia的新技能形式出現;在銀行業,以Capital One的新服務形式出現。下一步就是讓所有的計算機與設備制造商都能夠使用小娜,以便在所有平臺上構建更智能、更有用的設備。
微軟正在和眾多設備領域的合作伙伴合作,以便將小娜集成至他們的連接設備中。微軟的Devices SDK可將小娜技能集成到生產、音樂、家用自動化和設備控制等領域。很快,小娜會以一種全新的方式出現在千家萬戶,這要歸功于微軟的合作伙伴高端音頻設備制造商哈曼卡頓。