下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
1.1 人工智能融入生活，无处不在 |
|
人工智能离普通大众的生活一直都没有那么遥远，现在智能手机配备的语音助手就是绝佳的证明。随着人工智能技术的不断深入，无人驾驶、无人零售店、人工智能翻译等令人意想不到的人工智能产品开始不断涌现。也就是说，人工智能已经融入人们的生活，变得无处不在。
顾名思义，无人驾驶技术就是在无人为干预的情况下实现汽车驾驶。这听起来似乎有些不可思议，但谷歌实验室（Google X）的人工智能研究已经成功实现无人驾驶技术并测试行驶了近50万公里，而且最后8万公里路程是在无任何人为干预下完成的。由此可见，人工智能在人类的出行方面给出了新的选择。
虽然看起来无人驾驶是十分高端的技术，但事实上无人驾驶技术面对的驾驶问题和人类驾驶汽车时是一样的，不同的是决策者从人类变成了机器，具体的驾驶问题如图1-1所示。
图1-1 驾驶时面对的问题
这个问题不是简单的GPS定位问题，而是综合地点、路况、当地交通规则及道路特性等各方面的问题，也就是一个需要地图和实时道路信息的综合问题。人工驾驶员是依靠GPS给出的路况播报和人工读取当地路标指示解决该问题，无人驾驶技术则是依靠GPS和传感器给出的实时路况信息解决该问题。
对于周围的行人、非机动车、机动车、障碍物等事物，人工驾驶员通过肉眼就可获知，无人驾驶技术则通过汽车的传感器不断对周围事物进行扫描来感知周围事物的存在状态。
已知综合路况信息后，人工驾驶员通过人脑的经验判断接下来会发生的事件信息，无人驾驶技术则是通过人工智能技术对路况信息的深度学习后具有的预判能力来解决该问题。
做出预判后，人工驾驶员会根据经验选出最优的驾驶方案，无人驾驶技术也是如此，不同之处在于发出决策的对象从人脑变成了人工智能的精确算法。
由此可见，无人驾驶的流程在本质上和人工驾驶的流程是一致的，只不过核心部位从人脑换成了人工智能。
谷歌实验室是最早关注人工智能技术在无人驾驶方面应用的公司，全球首次无人驾驶路测就由谷歌实验室的项目组Project Chauffeur实现，该公司进一步研究无人驾驶技术，推出了基于无人驾驶技术的打车服务。
以谷歌为代表的各大科技巨头纷纷向无人驾驶技术领域投入资金。无人驾驶技术能够获得大众青睐不是仅凭自身的新奇有趣，而是因为它能够带来更好的交通效益、社会效益和人机关系。
无人驾驶技术的交通效益主要体现在交通安全性方面。研究显示，94%的交通意外是由人为操作失误造成的，其中包括酒驾、疲劳驾驶等。无人驾驶技术杜绝了人为操作，也就从根本上减少了这些事件的发生。
无人驾驶技术的社会效益体现在减少人工驾驶带来的经济损失方面。调查显示，每年交通事故带来的经济损失高达5940亿美元，无人驾驶技术通过减少交通事故可大大减少这部分经济损失。
无人驾驶技术在人机关系方面的优势主要表现在降低不适宜驾车人群的比例。例如，通过降低视力不佳人士和年长人士的驾车比例，无人驾驶技术能够大幅降低其他路人的安全隐患，提供更安全的社区环境，极大提高交通安全性。
根据KPMG（毕马威）的评估数据，到2030年无人驾驶技术可使全球车祸死亡人数降低25%。而英特尔的报告得出结论，认为无人驾驶汽车的市场规模将在2050年达到7万亿美元，这意味着无人驾驶技术拥有巨大的市场应用前景。由此可见，作为新兴技术产业，无人驾驶技术绝不是毫无用处的科技幻想，而是拥有明确市场需求的新兴领域。人工智能在无人驾驶技术上的延伸，一定会给人们的生活带来更多便利。
阿里巴巴的无人零售店“淘咖啡”曾引起众人的关注。顾客只需在进门前用手机淘宝扫描二维码，进店后就可以实现“自动识别、即走即付”。“淘咖啡”作为阿里巴巴无人零售超市的新尝试，着实让人惊叹人工智能的无限可能。
天猫新零售技术事业部负责人赵鹏对此表示：“无人零售店的背后其实是一整套无人店解决方案，具有整体学习和感知能力的体系，通过多路摄像头和传感器融合，加上计算机视觉、机器学习、人工智能等深度学习算法，组成的一套完整自感知和不断优化的智能系统。”
在阿里巴巴的“淘咖啡”之前，也有一些无人零售店存在。在技术上，这些无人零售店大致可分为三个流派。
第一个流派是以亚马逊推出的Amazon Go和Take go为代表的利用前沿技术的无人零售店。它们运用的前沿技术以人工智能技术为主，包括深度学习算法、机器视觉、传感器融合技术、卷积神经网络、生物识别等。由于这些高新技术的稳定性需进一步发展，所以推行成本比较高。
第二个流派主要是包括缤果盒子、7-11、罗森日本无人店等利用射频识别（RFID）技术的无人零售店。RFID是一种无线通信技术，利用无线电信号来识别特定目标并读写相关数据。该方案在技术上较为成熟，但RFID标签的单个成本高，而且此类无人零售商店存在大量商品识别率低、顾客付款需要经过特定扫描区等缺点，因此也并非最佳的无人零售商店方案。
第三个流派则是像便利蜂、小e微店等利用扫描二维码完成货物识别与付款的无人零售商店，它们更加接近传统零售商店。
而在阿里巴巴的“淘咖啡”商店中，人工智能的特点更加突出。据阿里巴巴无人超市“淘咖啡”技术负责人多马介绍，“淘咖啡”的无人零售体系是结合了计算机视觉、机器学习和人工智能等多种高新技术的一整套系统，从顾客进店到顾客结账，这一整套流程都有相应的无人解决方案。
首先是顾客进店时的识别问题。通过进门时扫码，顾客的生物特征就和其淘宝ID绑定在一起，从而解决商店内的顾客识别问题；然后是顾客追踪，这主要靠多路摄像头来实现；最后是顾客的结账问题。在“淘咖啡”店中，顾客需要通过“结算门”进行商品识别和结算，而这只需要短短的几秒钟。
“淘咖啡”店中安装了许多传感器，这些传感器实时记录顾客的动态，获取数据并供给后台的计算机进行分析。根据蚂蚁金服工作人员潘晓凌介绍：“通过传感器、计算机视觉等技术，我们能够沉淀下来许多数据。例如，商家可以获得店内热力图、客人进店最喜欢行走的路线图，以此可以优化货架摆放。另外，通过记录分析客人站在货架前会下意识看哪个方位，比较大多数人看的位置，就能够得出店内的黄金位置。”
虽然无人超市离真正大规模推广落地还有一段距离，但不可否认的是，这些无人超市的出现大大提升了人力资源的利用效率，是对零售行业的优化。人工智能在零售业的大胆尝试给人们带来了新的解放劳动力的方案，尽管技术上还不够完善，但这种思想的出现意味着人工智能又将掀起一波浪潮。
随着“一带一路”倡议的提出，我国与他国的联系成了极为重要的事项，而语言障碍也因此显得极为突出。突破语言障碍，实现语言互通，成了当务之急。而且，随着我国人民群众生活水平的提高，出国旅游的人越来越多，语言障碍也成了许多人的心病。
在语言翻译上，机器翻译已经由来已久，但由于译文死板、速度慢等原因为人诟病。在人工智能技术运用到翻译领域后，机器翻译终于可以和人工翻译一较高下，解决日常生活中的语言障碍问题。
科大讯飞的晓译翻译机运用人工智能技术实现了翻译智能化，而且2.0版本已支持33种语种翻译，几乎囊括了人们出国旅游的所有热门地区的语种。不仅如此，新品翻译机还率先推出方言翻译功能，更加方便人们的使用。
科大讯飞执行总裁刘庆峰认为：“人工智能技术正越来越有温度地走到我们身边，开始改变世界。”以智能翻译机为契机，人工智能正在不断助力地球村的形成。
在科大讯飞的新品发布会上，上海外国语学院高级翻译学院的副院长吴刚博士表示，利用好机器翻译，能够把人工翻译从那些没有创造性的翻译中解放出来，从而让人可以腾出更多的精力从事更有创造力的活动。
除了亲民的翻译机，人工智能技术正在中华文化对外传播上产生更大的应用价值。中国外文出版发行事业局与科大讯飞公司已签署战略合作协议，以人工智能技术为基础搭建翻译平台，包括人工智能翻译平台和人工智能辅助翻译平台（即人机结合的辅助翻译平台），推动中国翻译产业快速发展和中华文化顺利对外传播。
中国外文出版发行事业局副局长方正辉表示：“对外翻译是中国外文局的鲜明特色和核心优势，我们承担了新时代对外宣传的基础性、战略性翻译任务。当前，翻译行业正进行数字革命，中国外文局与科大讯飞公司进行战略合作，就是要探索运用人工智能技术推动翻译行业发展，对外讲好中国故事，让世界聆听我们的声音。”
人工智能在翻译领域的应用，大大降低了各国之间文化交流的障碍，让更多人能够轻松地学习各国文化知识。现在机器翻译还不能胜过人工翻译，但人工智能正在迅速弥补二者之间的差距。随着人工智能翻译软件的不断优化，机器翻译时代终将到来。
随着人工智能应用领域的不断扩大，智能终端的形态也越来越多。在人们的家居生活方面，智能音箱的出现给人类智能生活带来了新的形式。
智能音箱是音箱升级的产物。在结合人工智能技术后，智能音箱能够实现用户直接用语音上网，完成如点播歌曲、上网购物等任务。除此之外，智能音箱还可以帮助用户对其他智能家居设备进行控制，如定时打开窗帘、设置冰箱温度、定时开启或关闭空调等。
智能音箱的杰出代表是亚马逊的Echo。在植入智能语音交互技术后，传统音箱获得了人工智能的属性，摇身一变成为Echo智能音箱。Echo中被称为“Alexa”的语音助手可以与用户进行顺畅的交流，也能为用户完成网上购物、叫车、订购外卖等任务。
在为家居生活带来便利的同时，亚马逊进一步将智能音箱的应用扩展到了酒店服务中。亚马逊与万豪国际酒店集团达成合作协议，决定通过亚马逊Echo智能音箱，利用Alexa语音助手来控制酒店内的一系列智能设备。在这项服务下，酒店用户可以直接通过亚马逊Echo智能音箱远程订购房间，或在酒店房间内用Echo呼叫保洁人员及订餐等，而不再需要使用手机或房间内的座机。
调研公司Canalys发布的数据显示，全球智能音箱的销量中亚马逊和谷歌两家公司占据了半数以上的份额，如图1-2所示。
图1-2 Canalys关于智能音箱的调研数据
与其他场景如户外、办公场所等不便于使用语音交互技术控制智能产品不同，家庭环境适合使用语音交互。因此，当智能音箱作为智能家居的控制中心出现时，它能够大大方便人们的家庭生活。有了智能音箱，人们只要一声令下就可以操作所有的智能家居产品，而不需要走近它们或找到遥控装置。这显然是非常理想的智能生活，也是智能音箱销量一路上升的原因。
以Echo为代表的智能音箱不仅为人们日常生活的管理带来了方便，也充当了家庭成员的角色。Edison Research的研究显示，家长中有90%的人表示孩子非常喜欢智能音箱，80%的人认为智能音箱让孩子更快乐了。事实上，智能音箱的用户中有57%的人就是出于给孩子寻找玩伴的目的才购买了智能音箱。
就像科幻故事里的管家机器人，智能音箱把原来只存在于想象中的智能生活变成了现实。在人工智能语音交互方面的各种终端中，智能音箱也许不是功能最强大的，却是语音交互最好的体现形式，充分做到了深入人们的日常生活中，让智能生活变得触手可及。
与前人相比，“80后”和“90后”更青睐能带来较好体验的产品，而不是一味地追求价格上的实惠。“80后”和“90后”已经成长为新一代的消费主力军，给智能设备打开市场提供了较大的便利，这在智能家居方面的表现尤为突出。
智能家居的实体雏形源自美国联合科技公司为美国康涅狄格州哈特佛建造的CityPlaceBuilding。这栋建筑结合了建筑设备信息化、整合化的概念，是世界上第一座智能型建筑。
从本质上讲，智能家居并非某些具体的家具设备，而是指一整套能够控制从安防到通信、从照明到采暖等各种细节的智能控制系统，如图1-3所示。与普通家居相比，智能家居不仅具有居住功能，还能为住户提供设备自动化、网络通信和远程控制等一系列现代功能。
图1-3 智能家居示意图
智能家居从最初的灯光遥控、窗帘遥控逐渐发展到家庭安防警报、指纹开锁、设备联动等各个环节，其内涵变得越来越广泛，几乎涵盖所有家庭弱电行业。市场上的智能家居品牌越来越多，大型家居品牌也加大了在智能家居产业的市场投入。
海尔作为家电行业的优势品牌，对智能家居的研发也深入到各方面。海尔智能家居以U-home系统为平台，将有线网络与无线网络相结合，让所有智能家居设备在网络上都连接起来，实现“家庭小网”“社区中网”“世界大网”的物物互联，并安装了家居产品的智能化识别与管理系统。这样用户不论在何处，都能够实现对家中设备的控制。
从海尔的智能家居体系中可以看出，智能家居的核心在于家庭智能终端。海尔的智能家居终端具有以下功能。
智能家居终端支持通过远程的电脑、电话、手机等进行远程控制，用户可在外实现对家中的热水器、空调等电器的远程调节，如进行空调的远程开关、热水器的水温调节等。
智能家居终端支持远程访问查询电器设备的工作状态，避免资源浪费和安全隐患。
智能家居终端的互联方便解决科学分配电力等能源供应问题，合理调配大功率电器的协调运行。
当电器出现故障或使用不正确时，智能家居终端可自动判断故障并反馈到厂家服务中心的计算机系统中，联系售后为用户提供售后维修服务。
智能家居终端可以通过自学习掌握主人的生活规律和生活习惯，并形成家居设备启停的参考时间表，在合适的时间自动改变设备运转状态，从而方便人们的日常生活。
根据易观数据分析，中国智能家居市场在2019年至2020年销售规模可达到2500亿元，智能硬件设备的销量也将成倍地增长。智能家居的前景十分光明，以海尔为代表的一批智能家居领先品牌正在积极探索整合智能开发技术，以解决之前的众多家居品牌不能互通的问题，这对进一步推动智能家居的发展具有重大的意义。
随着深度学习的发展，算法研究进入另一个人类原本认为不会受自动化技术影响的领域——艺术。经过不断的深度学习，人工智能已经能够做出机器人、语言识别、图像识别等技术领域以外的事，如写诗、绘画。随着技术的深入，人工智能的应用范围越来越广。
“早春江上雨初晴，杨柳丝丝夹岸莺。画舫烟波双桨急，小桥风浪一帆轻。”这首对仗工整、别致新颖的小诗就是人工智能创作的。事实上，人工智能吟诗写稿的水平已经有了很大的提升。加上与生俱来的快速学习能力，人工智能在文学方面的能力渐渐得到大众的关注。
北京大学计算机科学技术研究所研究员万小军和今日头条实验室曾联合研发推出了一款人工智能写稿机器人“张小明”。这是我国研发的首款人工智能写稿机器人，在里约奥运会正式上岗。里约奥运会期间，“张小明”一共撰写了450多篇体育新闻，并能以与直播同步的速度即时发布，因此一战成名。
人工智能写稿机器人在速度上的表现令人惊叹：2017年四川九寨沟地震时，某机器人仅用时25秒就写出了前线速报，迅速通过国家地震台官方微信全球首发，为人民群众带来灾区的即时情况；面向民生领域的写稿机器人“小南”完成一篇结构严谨的文稿用时不到1秒；第一财经的“DT稿王”每日产出文章可达1900篇……
人工智能写稿机器人在文字创作方面的优势不仅表现在能写出客观的新闻报道，它们经过对众多诗歌的学习，在原创写诗方面也获得了众多好评。写稿机器人“小冰”匿名投稿的诗篇多次被《北京晨报》《长江诗歌》等刊发，甚至有了一部自己的原创诗集《阳光失了玻璃窗》。“看那星，闪烁的几颗星／西山上的太阳／青蛙儿正在远远的浅水／她嫁了人间许多的颜色。”这首诗就是出自“小冰”之手。
诗人周瑟瑟对机器人的诗作的点评是：“如果说，‘小冰’以前的诗还只是小学生水平，那么现在算得上是大一新生的水平了。”这是非常高的评价了。
万小军说：“写稿机器人实际上是一款利用编程语言实现的智能写稿软件。”对于人工智能来说，无论是写诗还是写稿，核心都在于自然语言的理解和生成，而这都是通过深度学习技术来实现的。
如果说结构严谨和需要数据支撑的文稿对于人工智能还是有规律可循的，那么内容天马行空的绘画就应该是难以通过大样本的学习掌握的技术。但是，人工智能再一次突破了人类的想象，在绘画创作上也迈出了第一步。
这里的绘画当然不是指目的明确地让人工智能画出一辆车或一个苹果的操作，而是具有和人类一样的思考想象成分的技能。在谷歌大脑的实验室中，研究人员正在努力尝试让人工智能——SketchRNN学会和人类一样从实物中抽象出概念，然后进行再创造的思维方式，而不是简单地描绘实物。
在一次测试中，实验人员故意加入一张三只眼睛的猫咪图像作为指令，SketchRNN的反馈结果是主动去掉第三只眼睛，如图1-4所示。
图1-4 SketchRNN绘画
反馈结果证明人工智能通过学习知道，猫是“有两只三角形的耳朵，脸部左右两边都有胡须，脸圆圆的，只有两只眼睛”的动物。所以，它在自行绘画时剔除了多余的那只眼睛。这也就意味着通过深度学习，人工智能具有和人一样的抽象出事物概念的本领。这确实是人工智能领域的一大突破。
随着人工智能科技的日新月异，人工智能机器人也在不断突破自身的局限。从写稿到写诗，再到绘画，人工智能持续地刷新着自身的技术上限，为未来带来了无限的可能。也许人工智能在艺术领域的水平稍显稚嫩，但不可否认的是，人工智能的出现为艺术领域注入了新的活力。也许有一天，人工智能真的可以为艺术史带来众多瑰宝。