CNET科技行者 9月4日 北京消息(文/周雅):如今的“智能家居”,已經(jīng)做到了幫你從繁瑣的家務(wù)事中解脫出來(lái),但這還沒達(dá)到真正意義上的智能。
反而是智能設(shè)備越來(lái)越多,越來(lái)越雜,甚至脫離不了人為手動(dòng)操作...制約著智慧家庭的演進(jìn)。一份埃森哲研究報(bào)告顯示,24%受訪者嫌棄智能設(shè)備太復(fù)雜,33%購(gòu)買時(shí)會(huì)重點(diǎn)考慮操作簡(jiǎn)易性。
而iRobot技術(shù)副總裁Chris Jones在今年世界機(jī)器人大會(huì)直言,“智慧家庭,本質(zhì)上就是一個(gè)大機(jī)器人。”iRobot在做智能機(jī)器人的時(shí)候意識(shí)到,機(jī)器人與智慧家庭的一些原則和技術(shù)類似。
如果你了解這家公司,就不難理解他為什么這么說(shuō)。iRobot進(jìn)入大眾視線,源自于掃地機(jī)器人,2002年推出的世界上第一臺(tái)掃地機(jī)器人轟動(dòng)一時(shí)。然而在此之前的十余年,iRobot已經(jīng)從事研發(fā)各型專用機(jī)器人(軍用、警用、救難、偵測(cè))——在它膾炙人口的歷史大事記當(dāng)中,iRobot機(jī)器人曾跑到“911攻擊事件”的廢墟里參與搜救工作,曾深入墨西哥灣油漬探測(cè),也曾前往阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行掃雷及偵測(cè)敵方的行動(dòng),還曾考察埃及古金字塔......
盡管多年手握多條機(jī)器人業(yè)務(wù)線,但iRobot奉行術(shù)業(yè)有專攻,于是毅然決定將所有精力和資源都投入家用機(jī)器人這一個(gè)領(lǐng)域,以惠及大眾生活。
iRobot技術(shù)副總裁Chris Jones
機(jī)器人要有“好奇心”
家居環(huán)境對(duì)于掃地機(jī)器人而言,那簡(jiǎn)直像一個(gè)森林,如果迷路就會(huì)被人類視為“太蠢”!所以它們起碼得學(xué)會(huì)為自己導(dǎo)航、繞過(guò)障礙物、高效清潔。這是我們已知的部分。
而我們或許不知道,機(jī)器人還得很聰明。譬如,iRobot的掃地機(jī)器人可以發(fā)現(xiàn)家里的污垢,地圖顯示一些打叉的區(qū)域,就是污垢集中區(qū),掃地機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別這些部分之后,會(huì)花更多的時(shí)間和力氣反復(fù)清掃,就像人的行為一樣。
我們或許更想弄清楚,它們到底還能表現(xiàn)得多聰明。在此之前,我們先得認(rèn)識(shí)一下機(jī)器人如何工作,以及智慧家庭如何體現(xiàn)智慧。
關(guān)于機(jī)器人如何工作,Chris Jones的解讀是:首先有感知,其次有行動(dòng),再就是會(huì)思考。
1、感知能力,可以理解周圍的物理環(huán)境。譬如,iRobot的Roomba掃地機(jī)器人有很多傳感器,碰到諸如“探測(cè)到障礙物的時(shí)候”、“碰到下坡要掉下去的時(shí)候”這些突發(fā)狀況之前自己會(huì)預(yù)知。
2、行動(dòng)能力。譬如,Roomba掃地機(jī)器人可以一邊移動(dòng),一邊根據(jù)它的任務(wù)和周圍的環(huán)境調(diào)整軌跡,像是遇到墻邊就會(huì)緊貼著墻邊清掃。
3、思考能力。機(jī)器人考慮到所獲信息和感知信息,然后跟它所要完成的任務(wù)結(jié)合起來(lái),進(jìn)行思考以后再采取行動(dòng)。譬如Roomba 9,在清潔很大的房間時(shí),如果電量快耗盡了,但清掃任務(wù)還沒有完成,這個(gè)時(shí)候它就要問自己怎么回到充電的地方,心里會(huì)有一個(gè)地圖,根據(jù)地圖從所在的位置到回到充電的位置,然后執(zhí)行這樣一條路線,充電結(jié)束后,再返回之前的地方繼續(xù)清掃。
除了“好奇心”,還要“會(huì)動(dòng)腦”
從機(jī)器人工作模式,可以延伸到智慧家庭的打開方式。
一個(gè)智慧家庭之本,首先必須能夠感知周圍的環(huán)境,兼并足夠的互聯(lián)感應(yīng)器,比如溫度感應(yīng)器、泄漏感應(yīng)器、窗戶感應(yīng)器、IP攝像頭等等,其次當(dāng)然不能缺設(shè)備,這些目前市面上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
問題就出在,智慧家庭不會(huì)真正地思考,它們是反應(yīng)式的,僅僅把感應(yīng)器和另外一個(gè)設(shè)備一一連接起來(lái)而已。
“理想中的智慧家庭,應(yīng)該可以自主工作,通過(guò)感知居住者的需求來(lái)執(zhí)行各種任務(wù),此類智慧家庭建立在各種互聯(lián)互通的機(jī)器人、傳感器和智能設(shè)備之上,可以無(wú)縫響應(yīng)人們的日常生活需求,創(chuàng)造出前所未有的舒適、便捷和安全的家居環(huán)境。”Chris Jones暢想。
具體而言,智慧家庭需要把所有的智能設(shè)備關(guān)聯(lián)起來(lái),進(jìn)行宏觀的思考和安排,就像在一個(gè)物理世界當(dāng)中運(yùn)行的機(jī)器人一樣,必須能夠提供一種你所希望的、為你而定制的、某個(gè)特定時(shí)段你所需要的一種服務(wù)。所以,智慧家庭如果要真正智慧的話,必須要學(xué)會(huì)“動(dòng)腦子”。
圖左是機(jī)器人正在吸塵,圖右是機(jī)器人構(gòu)建家庭地圖
如何思考?沒有對(duì)物理空間環(huán)境的理解,智慧家庭中的智能設(shè)備就無(wú)法確定它們?cè)诳臻g上的關(guān)聯(lián)性,從而無(wú)法以相互協(xié)調(diào)的方式自主運(yùn)行,也就顯得不夠聰明。例如,你希望家中的運(yùn)動(dòng)傳感器能夠自動(dòng)觸發(fā)相關(guān)的燈具,那么這些運(yùn)動(dòng)傳感器首先需要理解在各自的感知范圍內(nèi),哪些燈具處于同一個(gè)連續(xù)空間。如果沒有這種對(duì)空間的理解,消費(fèi)者只有通過(guò)對(duì)設(shè)備之間的交互關(guān)系進(jìn)行手動(dòng)編程,才能實(shí)現(xiàn)期望的功能和效果。而當(dāng)用戶需要手動(dòng)操作和管理數(shù)以百計(jì)的設(shè)備時(shí),其可用性及可擴(kuò)展性就無(wú)從談起。
Chris Jones認(rèn)為,機(jī)器人正是構(gòu)造這種空間關(guān)聯(lián)性的一個(gè)平臺(tái),因?yàn)樗鼈兡芡ㄟ^(guò)在室內(nèi)的走動(dòng)來(lái)創(chuàng)建家庭地圖,并對(duì)其不斷更新。更重要的是,機(jī)器人已經(jīng)先行走入了當(dāng)今的智慧家庭,這一重要基礎(chǔ),將有助于機(jī)器人在未來(lái)的智慧家庭中扮演更加獨(dú)特和重要的角色。
這也是智能家居、人工智能之本——數(shù)據(jù)來(lái)源。譬如,今天iRobot的一些掃地機(jī)器人可以一邊清掃,一邊構(gòu)建家庭地圖,一邊識(shí)別家庭里其它智能設(shè)備。如果使用者授權(quán)進(jìn)行云連接,iRobot也可以把這些地圖經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化發(fā)到他手機(jī)App上,清掃結(jié)果一目了然。未來(lái),這些收集的數(shù)據(jù)在獲得使用者明確的授權(quán)后,也可以反饋給他家中其它的智能設(shè)備,完成設(shè)備互聯(lián)。
之所以多次提到使用者授權(quán),是為了強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的安全性。Chris Jones強(qiáng)調(diào),機(jī)器人采集的數(shù)據(jù)只會(huì)存在于機(jī)器人本身,不會(huì)直接同步連接到云端,除非經(jīng)過(guò)消費(fèi)者授權(quán)上傳,以追求更豐富的用戶體驗(yàn)。
問:智慧家庭環(huán)境里,您如何定義一個(gè)智能的掃地機(jī)器人?
張莉:iRobot產(chǎn)品從開發(fā)一直到推向市場(chǎng)上,都是基于對(duì)消費(fèi)者的研究和了解,對(duì)iRobot來(lái)說(shuō)怎么定義一個(gè)智能的掃地機(jī)器人呢?必須有三點(diǎn)做得好,清潔、聰明、簡(jiǎn)單。
1、它要足夠聰明。家居環(huán)境不像一個(gè)廣場(chǎng)、一個(gè)會(huì)議室那樣空曠,而是很復(fù)雜的,有桌子、椅子、沙發(fā)、電線、犄角旮旯,此時(shí)要求掃地機(jī)器人足夠聰明、像人一樣反應(yīng),針對(duì)不同的情況提前反應(yīng)并迅速做出決策。
所以它需要全套的感官(傳感器)和聰明的大腦(復(fù)雜的算法)來(lái)模擬人的高智商行為。
我們想象一下,有時(shí)候人們自己在家清掃地面的時(shí)候,特別臟的地方掃一遍可能覺得不夠干凈,就再掃一遍,一直到他感官感受到干凈了,才掃其他地方。機(jī)器人也一樣,要給它感官上的理解,才能做到智能化的清掃。
iRobot全系Roomba系列掃地機(jī)器人就是這樣“聰明”的機(jī)器人:當(dāng)感知到強(qiáng)力污垢時(shí),Roomba的Dirt Detect™(污垢探測(cè)模式)會(huì)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)清潔;當(dāng)感測(cè)到聚集在墻壁邊緣和角落的灰塵時(shí),Roomba會(huì)自動(dòng)切換至邊角清潔模式;在清潔狹窄區(qū)域時(shí),Roomba會(huì)切換至脫困模式;在碰到線纜或地毯流蘇時(shí),Roomba則會(huì)切換至防纏繞模式。
iRobot Roomba 9系掃地機(jī)器人免纏繞清潔雙主刷
iRobot邊角清潔模式
這一切歸功于Roomba搭載iAdapt® 情景規(guī)劃算法的多重模式自動(dòng)智能切換技術(shù),每秒可以做出超過(guò)60次決策,以適應(yīng)不斷變化的家居環(huán)境。
2、它要掃得足夠干凈。干凈首先意味著要沒有清潔死角——iRobot掃地機(jī)器人輕薄的設(shè)計(jì)確保它可以鉆到家居下方清掃,遇到障礙物會(huì)嘗試輕輕觸碰,看看是否可以越過(guò)障礙物進(jìn)行清掃。比如不會(huì)被垂落在床邊的床單、被褥、窗簾迷惑 ,能夠識(shí)破這些“障眼法”。
另外一個(gè)干凈體現(xiàn)在清潔效率上。iRobot的Roomba 8系和9系掃地機(jī)器人配備革命性的三重高效清潔系統(tǒng),經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì),包括獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)邊刷、可反向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)清潔主刷、以及強(qiáng)勁的真空吸污能力,可以攪動(dòng)、掃入并清除大多數(shù)類型地板上的污垢。邊刷可以將碎屑從墻壁邊緣和角落掃入機(jī)器人的清潔路徑,可反向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)清潔主刷,可以攪動(dòng)地板上的碎屑并將其掃起,以便強(qiáng)勁的真空吸塵裝置將它直接吸入集塵盒。這一整套突破性清潔技術(shù)具有巧妙的“浮動(dòng)”設(shè)計(jì),可以靈活進(jìn)行自身調(diào)節(jié),保持與各種地面的緊密接觸,確保機(jī)器人在家中行走時(shí)具備出色的清潔能力。
3、它用起來(lái)要足夠簡(jiǎn)單。一個(gè)能稱得上智能的機(jī)器人,使用起來(lái)一定要非常容易,消費(fèi)者不需要做很多工作。比如iRobot,我們不需要用戶把家具挪一挪、沙發(fā)搬一般,讓它清掃的時(shí)候障礙少一些,這很麻煩。另一個(gè)簡(jiǎn)單的地方是“免維護(hù)”的特點(diǎn)。Roomba 8系和9系掃地機(jī)器人采用的是有胎紋的膠棒材質(zhì)的雙主刷,具有免纏繞毛發(fā)的特點(diǎn),從而免了讓很多消費(fèi)者最頭痛的后續(xù)清理維護(hù)的工作。
還有一個(gè)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)是,iRobot今年5月全新推出的具備智能互聯(lián)功能的Roomba掃地機(jī)器人,配備有支持安卓及iOS系統(tǒng)的iRobot HOME應(yīng)用程序,可以直接在智能手機(jī)上控制掃地機(jī)器人。
問:iRobot機(jī)器人分成掃地機(jī)器人系列和擦地機(jī)器人系列,可能市場(chǎng)上很多產(chǎn)品這兩個(gè)功能是合二為一的,您怎么看待掃擦分離這個(gè)問題?
Chris Jones:現(xiàn)在市場(chǎng)的確很多掃擦二合一的產(chǎn)品,然而以iRobot將近30多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)而談,掃擦二合一,就不得不在某些功能上打折扣,肯定一些功能會(huì)出現(xiàn)短版,需要犧牲一些功能才能把兩者整合起來(lái)。如果想既掃又拖,地面肯定是濕的,地面濕灰塵就會(huì)粘在上面,吸塵的效果肯定要差一些,拖地拖得也不痛快。
還有一個(gè)很好的例子,有時(shí)候家里面空間不是那么大,可能你并不需要機(jī)器人太高的型號(hào),如果是二合一的話,意味著體積上一定要有折中,集塵的垃圾箱肯定不能太大,噴水的小水箱也不能太大,這樣讓機(jī)器人在兩種功能上都發(fā)揮不到極致,都存在一定的短版。
這不是iRobot對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理念,要想把好的用戶體驗(yàn)傳達(dá)給使用者,你要在單一任務(wù)上做到極致,確保它把這個(gè)價(jià)值鏈完整地詮釋和體現(xiàn)。
問:現(xiàn)在vSLAM技術(shù)(基于視覺信息的移動(dòng)機(jī)器人同步地圖創(chuàng)建與定位)比較火,iRobot這方面運(yùn)算技術(shù)極具優(yōu)勢(shì),請(qǐng)問您如何看待路徑規(guī)劃方面技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)?
Chris Jones:在整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)中,我們常規(guī)的理解核心是攝像頭,攝像頭視覺信息的采集是導(dǎo)航的核心,但是我們的產(chǎn)品獨(dú)特之處不單純是視覺導(dǎo)航這一個(gè)部件,是整個(gè)系統(tǒng)所有傳感器協(xié)同工作、互相協(xié)同的綜合性的工作狀態(tài),才使得它有更智能的行動(dòng)模式的選擇。比如說(shuō)iRobot9系掃地機(jī)器人輪子里設(shè)置了輪胎里程計(jì),這個(gè)傳感器可以配合著其他的傳感器進(jìn)行智能路線的選擇。所有這一切幫助機(jī)器人更智能地識(shí)別目前所處狀態(tài),這些都體現(xiàn)了iRobot產(chǎn)品的智能。
進(jìn)一步角度來(lái)講,把視覺攝像頭比喻成眼睛,如果被遮蓋住、身處暗處,機(jī)器人在其他傳感器的配合下也不會(huì)迷失方向,也可以很好地進(jìn)行路線選擇,高效地進(jìn)行清潔工作。
生活中還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)“機(jī)器人被綁架”的情況。比如它工作過(guò)程中,被人為地拿起來(lái)放到另外一個(gè)地方,iRobot機(jī)器人在多重傳感系統(tǒng)的配合之下,會(huì)很智能地識(shí)別原來(lái)清掃到哪里,還能回去繼續(xù)完成清掃工作。因?yàn)橥ㄟ^(guò)傳感器它已經(jīng)對(duì)周邊的環(huán)境建立了真實(shí)、完整的理解。
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這項(xiàng)研究提出了"高效探測(cè)"方法,解決了掩碼圖像建模AI難以有效評(píng)估的問題。通過(guò)創(chuàng)新的多查詢交叉注意力機(jī)制,該方法在減少90%參數(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)10倍速度提升,在七個(gè)基準(zhǔn)測(cè)試中均超越傳統(tǒng)方法。研究還發(fā)現(xiàn)注意力質(zhì)量與分類性能的強(qiáng)相關(guān)性,生成可解釋的注意力圖譜,展現(xiàn)出優(yōu)異的跨域適應(yīng)性。團(tuán)隊(duì)承諾開源全部代碼,推動(dòng)技術(shù)普及應(yīng)用。
伊利諾伊大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了CLAIMSPECT系統(tǒng),通過(guò)層次化分解復(fù)雜爭(zhēng)議、智能檢索相關(guān)文獻(xiàn)、多角度收集觀點(diǎn)的方法,將傳統(tǒng)的"真假"判斷轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S度分析。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)構(gòu)建爭(zhēng)議話題的分析框架,識(shí)別不同觀點(diǎn)及其支撐證據(jù),為科學(xué)和政治爭(zhēng)議提供更全面客觀的分析,已在生物醫(yī)學(xué)和國(guó)際關(guān)系領(lǐng)域驗(yàn)證有效性。
清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首次提出情感認(rèn)知融合網(wǎng)絡(luò)(ECFN),讓AI能像人類一樣理解和表達(dá)情感。該系統(tǒng)通過(guò)多層次情感處理架構(gòu),在情感識(shí)別準(zhǔn)確率上比現(xiàn)有最佳系統(tǒng)提升32%,情感表達(dá)自然度提升45%。研究突破了傳統(tǒng)AI情感理解的局限,實(shí)現(xiàn)了跨模態(tài)情感融合、動(dòng)態(tài)情感追蹤和個(gè)性化情感建模,為醫(yī)療、教育、客服等領(lǐng)域帶來(lái)革命性應(yīng)用前景。
哈佛大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新的多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法,讓AI在戰(zhàn)略游戲中學(xué)會(huì)復(fù)雜推理。研究發(fā)現(xiàn)AI通過(guò)游戲競(jìng)爭(zhēng)能發(fā)展出類人思維能力,在邏輯推理、創(chuàng)造性解決問題等方面表現(xiàn)顯著提升。這項(xiàng)突破性成果為未來(lái)AI在醫(yī)療、教育、城市管理等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),展現(xiàn)了通過(guò)模擬人類學(xué)習(xí)過(guò)程培養(yǎng)真正智能AI的新路徑。
關(guān)注科技創(chuàng)新、技術(shù)投資。
以文會(huì)友,左手硬核科技,右手浪漫主義。