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人工智能解决了这些问题，大白就不再是梦了
来源：格灵深瞳
人工智能是目前科学界被炒的最热的一个话题，不论被捧的多高抑或被批的多狠，我们都应该理性地看待。
我们应该看到，现阶段的人工智能其实还只是一个初生的婴儿，她要看懂这个世界还需要很长的时间去成长，而在她成长的过程中，总有一些困难是需要克服的，也有一些瓶颈是需要突破的。本文仅就人工智能目前的发展遇到的一些瓶颈发表了一些个人的看法，欢迎大家留言讨论。
人工智能目前遇到的问题很多，说到瓶颈，大致有如下几项：
计算机视觉
之所以把计算机视觉放在第一位，是因为它实在是太重要了。如果你都看不见这个世界，你要怎么去理解这个世界，怎么做出自主的判断呢？
传统的计算机视觉研究都是基于二维相机捕捉的图片信号，对于计算机视觉系统来说，这是非常困难且不科学的。我们人类是如此聪明的生物，既然我们都需要用双眼去看懂这个三维的世界，计算机难道能利用二维的图片就看懂这个世界吗？这显然是不可能的，因为在这个过程中，我们丢失了很重要的一维信息，三维变二维，深度信息被直接舍弃了，这种方法有严重的缺陷。
所以为了能够理解精确的尺度概念，包括对尺寸、速度、距离等概念的把握，三维深度视觉是一条我们必须选择的道路。利用三维深度视觉，对于提高计算机的视觉感知技术，尤其是实时的、对精度要求很高的技术，至关重要。
虽然计算机CPU的处理速度已经很快，但是对于计算机视觉系统来说，仍然显得远远不够。在很多应用领域，因为对实时性的要求特别高，所以对计算机的计算速度有着非常严苛的要求。比如无人驾驶汽车，汽车制动系统的响应速度在很大程度上决定了它的安全性，而制动系统的响应速度又是受自动控制系统的反应速度决定的，理论上而言，计算速度越快，系统的反应速度也越快。
目前炒的很热的云计算是解决这个问题的一种很好的方法。但是，利用云计算解决系统的运算问题需要极大的的带宽、功耗和计算成本，而且远程运算也会给系统带来风险。
所以我们目前看好两种方案：CPU+GPU和神经网络芯片。
与CPU不同，GPU采用了基于SIMD架构的并行运算架构，这种架构可以在有限的芯片空间里容纳大量的并行运算单元，可以大大提高运算速度。CPU+GPU的解决方案，可以在保证很高的计算速度的同时，兼顾计算能力和算法精度。这种高性能异构方案也是Nvidia和AMD目前正在重点研发的方向。
神经网络芯片放弃了传统的基于数值运算的架构，直接去模仿人脑，仿真神经元和神经突触组成的网络。譬如IBM公司发明的SyNAPSE系列芯片，最新的SyNAPSE芯片已经包含了一百万个神经元，每个神经元通过多达256个神经突触和其他神经元组成网络。虽然这些数字距离人脑的神经元数目相差很大（大约5个数量级），但是集成电路的工作速度比人脑中的神经元要快大约一千万倍。因此，我们有机会基于这样的芯片，利用运算速度的优势弥补神经元数量上的差距，开发出非常有效的深度学习算法。
机器学习已经发展了几十年了，一路走来并不是一帆风顺，虽然不像量子力学的发展史那般波澜壮阔，但也是起起伏伏命途多舛。近几年因为深度学习在某些方面取得了一些喜人的进展，这个领域才又开始火了起来。借助于深度学习算法，人们似乎终于找到了如何解决“抽象概念”这个横亘在机器学习领域多年的难题的方法。
深度学习能够得到更好地表示数据的feature，同时由于模型的层次深、参数多、容量足够大，因此对于图像、语音这种特征不明显的问题，能够取得更好的效果。
在今年的两会上，李彦宏在提案中提到了“中国大脑”计划，希望国家能将人工智能的发展上升到国家战略层面，被很多人称赞其有前瞻性。我们先不论他的出发点是否有私心，单看这个计划其实是有重大意义的。2012年，“谷歌大脑”项目被曝光，接着百度挖来吴恩达深耕深度学习，包括IBM、Facebook、微软在内的科技巨擘都在大力研发深度学习技术。
机器学习是一门研究计算机怎样模拟或者实现人类的行为并不断改善自身性能的学科，虽然已经发展了很多年了，但是还是有很多问题没有被很好地解决，比如图像识别、语音识别、自然语言理解等。
“深度神经网络”这个机器学习模型的出现，让迷雾中的研究者们好像又看到了一条光明的大道，它已经在很多领域被证明是很好用的。不过我们目前并不了解它的内部机理，也无法对其进行精确控制，所以这条路通向哪儿，是否有尽头，这一切都还只是未知数。但是科学总是需要探索，也需要先驱，即使一不小心成了先烈，那也是光宗耀祖的。
“深度神经网络”模型的训练需要海量的数据，前面提到的Google、百度、IBM、Facebook等大的互联网公司无一不拥有大量的数据 ，这些数据能够帮助更好地训练他们的系统，使其变得更加智能，因此他们才会竞相投入大量的资源进行深度学习技术的研发。
但是对于深度学习来说，真正需要的大数据，其实比这些公司所拥有的数据还要海量，而且实时性非常强的大数据就更加缺乏了。就目前而言，可以这么说，没有大数据，就没有好的深度学习模型，进而就没有非常智能的系统。
对人脑的研究
近些年来，生物学和认知神经科学的发展，让我们对人类这颗神秘的大脑有了更深入地认识。机器学习的初衷就是要学习并模仿人类，实现这个的前提就是我们要弄清楚人脑到底是怎么工作的。虽然已经有了一些进展，但是到目前为止我们对人脑的了解还非常浅显，并不能完全理解它的工作原理。所以对人脑的认知，也是限制人工智能发展的一个重要的瓶颈。
人工智能是一个复杂而又难解的谜题，她就像一个神秘的美少女，我们天天与她见面，却还是无法参透她的内心世界。人工智能的发展注定是一页一页时而激动人心时而悲观至极的篇章，我们需要做的就是在狂风暴雨和熊熊烈焰的洗礼中一步一步揭开她神秘的面纱。
(格灵深瞳微信公众号：shentongzhineng)(生物谷)
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Copyright&2001- 版权所有 不得转载.令人期待的未来：医疗机器人“大白”怎么造？
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“你好，我叫大白，是你的私人健康助手，在你嗷地叫一声的时候，我会察觉出你需要医疗护理。”这是《超能陆战队》里大白出现的场景。这个腿很短、软绵绵、喜欢抱抱的充气医护机器人，不仅憨态可掬，萌值爆表，更有不少酷炫技能，电影一上映俘获众多影迷的心。
迪斯尼最新的动画电影《超能陆战队》描写了一个东西方结合的的虚拟都市“旧京山”(San Fransokyo)，结合了旧金山和东京。讲了14岁精通机器人技术的小神童宏(Hiro)和机器人健康助手大白(Baymax)的故事。可是这个萌萌哒大白究竟离我们的现实生活有多远，应该怎么造？
迪斯尼的这部2014年底的电影可以说是好莱坞的票房黑马，从一个技术宅的角度看，他们切中了美国科技界两个热点：机器人和医疗健康领域。这两个市场在中国科技领域也是大热，一个预估在2020年将达到10万亿，一个则是8万亿。
据经理人分享的文章介绍，这部获得奥斯卡最佳动画长片奖的电影看上去并不是那么乌托邦，为了使它尽可能的真实，导演唐o霍尔与克里斯?威廉斯坚持在影片中采用真实的技术，他们拜访了卡内基梅隆大学，哈佛大学，麻省理工学院以及东京的学者，从这些学者中了解到下一代机器人的趋势，并将其反映在电影中。
电影里的机器人是受什么启发的
在整个电影的制作中，导演和动画制作者都试图从现实中找寻灵感，正如唐o霍尔所言，主角们的超能力源自于他们自身的智慧，电影本身就传达了一种信息：这是真正的极客们的狂欢。根据美国科技博客Gizmodo的报道，电影中不管是大白的外形，动作还是控制它的工具，甚至是那些密密麻麻的小型机器人，都可以在现实的实验室中找到出处。
大白的外形灵感源自于卡内基梅隆大学的软机器实验室（Soft Machine Labs），在这个实验室中，机器人都是用可拉长可膨胀的材料制成，有点像人们在危急的情况下所穿的正压衣物（positive-pressure suit）。
卡内基梅隆大学的官方网站介绍说，除了不能飞之外，大白的身体是可以制作出来的，不过，它的大脑则没办法制作，像电影中那样成功地用语音，面部表情，动作与人进行交互就更难了。
软机器实验室的专家克里斯（Chris Atkeson）还解释了他为什么要制作这样一个可膨胀的充气机器人，他说，他的妻子喜欢看犯罪片，他也因此了解到可以伤害到人的很多方式，人们可能会被锋利的物体刺伤，被剪刀剪伤，被钝物击中等等，软软的机器人就可以减少这些风险。（听上去太萌了~）
充气机器人既强壮又很轻，与此同时，它的外膜还可以免于其受到气体和液体的损坏，可以应对恶劣的天气，它很容易被清洗，因此，它可以清理潮湿混乱的环境，在游泳池这些地方，它都可以帮到人们。
而大白可爱的动作也是有原型的，麻省理工学院的媒体实验室在 2011 年发明了一种叫做 Boxie的纸板机器人，它是移动记者的一种，电影制作者很喜欢Boxie灵活有趣的一面，从下图中可以看到两个机器人都长一样的圆眼睛。
电影制作者们还在东京参观了由本田汽车公司制作的机器人——阿西莫（Asimo），阿西莫在人机相互上也为大白给予了启发。 至于那些智能的成群结队的微型机器人则受到 yutube 上一位关于无人机视频的影响，这些由由宾夕法尼亚大学的GRASP实验室所发明的“纳米表演者”可以以同步、紧凑的形状飞行，不过在准确性上令人担忧。
看看大白的外形，气球外壳是有些儿童向，但是碳纤维的骨骼，可爱的外观设计，具备语音识别和人体体征扫描的能力，这些都是非常合理又主流的设计。大白是三大科技产业的集合体：移动医疗、机器人制造和人工智能。雷锋网刊载文章，告诉你大白怎么造。
先说移动医疗
现在大家比较通常的叫法是mHealth。美国在2010年的移动医疗峰会上，对mHealth下了一个定义——通过移动设备提供医疗服务。这样一想，会移动的机器人大白，确实符合这个定义。
移动医疗英文最初的全称是“Emerging mobile communication and network technologies for healthcare”，翻译过来就是“医疗保健行业新兴移动通信与网络技术”。所以移动医疗的兴起，一开始的根本原因是通信与网络技术的发展与普及，成本的下降、设备的普及，特别是智能手机的大量部署，才有了移动医疗的爆发。目前移动医疗还处在通信技术红利的发展中期。
按逻辑来说，移动设备的普及，促成了移动医疗产业。那么机器人产业是否成熟，就是大白何时造出的指标了。那么笔者可以自信的告诉你，大白确实距离我们不远了。一个24小时陪伴左右的医生护士是成本极高的，但是由机器人健康助手来代替，成本确实会降至不可思议的低。
美国和日本都正在做，并且各有自己制造医疗机器人的特色。
美日医疗机器人案例
Intouch Health——这家老牌移动医疗公司，实现了美国1万个社区与诊所的互联。他们的战略投资方美国顶级机器人公司iRobot的一手为Intouch Health打造了机器人系列，他们称之为——远程医疗机器人。
这些机器人可以在社区医院、患者家、病房等地方发挥医生替身的作用。一个医生远程控制机器人，就能够长期跟踪一个患者的生活，监督其生活习惯，为其提供更为彻底的疗程。
另外，全美前五的医疗机构Digital Health也在制造自己的远程医疗机器人。
美国陆军——美国陆军的远距离医学与先进技术研究中心委托马萨诸塞州的机器人公司VECNA研发了一种自动化战地救护技术，最终演变成了战地协助撤退机器人（BEAR），来实现救护、转运伤员等整套战地救护功能。
Twendy-One——日本早稻田大学发明的机器人，和Intouch Health的远程医疗方向不同，twendy-one最重要的目标就是模拟人类护工。这款机器人的手部极力模仿人类，在最初的演示里已经可以捡起习惯、挤番茄酱，预计在2015年投入使用，用来照顾老人和病人。缺憾是定价昂贵——在3000万日元左右。
丰田——2011年发布了4种应用在医疗护理领域的机器人，用于帮助由于下肢瘫痪等而行动不便的人行走，包括“独立行走助手”、“行走练习助手”、“平衡练习助手”、“帮助移乘助手”。丰田专务董事井上洋一说：“随着少子和老龄化的加剧，用于护理与医疗的助手机器人会越来越重要”
安川——2014年发布了康复机器人，辅助患者进行肢体康复。不过他们的产品，更多的是原有康复器材的自动化改型，更符合人体工学，更提高医护的护理效率。
HAL——日本筑波大学企业CYBERDYNE的产品HAL（Hybrid Assistive Limb）是世界上第一款作为可穿戴助力系统通过ISO13482认证的设备，它的医用改进型更是作为医疗设备通过了欧盟CE认证。它被设计用来帮助下肢肌肉萎缩的患者，当你想要站起来、行走、停住、抬起腿上下楼梯时，它都会恰如其分的来帮助你完成。
你可以将HAL称之为可穿戴机器人，从名称缩写上可以看出向库布里克的2001太空漫游致敬的意思，那部电影里的机器人就叫HAL。
创造人工智能
一个医疗机器人的人工智能需要多强？可能是科幻电影对人工智能有太多的想象，从灭绝人类的天王，到《人工智能》里近乎完美人类的裘德洛。但其实人工智能早就在大家的生活里了，这些被细密设计的“软件”旨在帮助你提高效率。也许现在的医疗机器人的人工智能不能取代医生，但是肯定有办法让你更健康。
大白最大的任务就是通过摄像头等设备，扫描目标用户，感知其体征、健康数据和情绪，然后采取措施进行健康护理。在动画里，主人公阿宏两次被大白抱住，一次是因为自己哥哥去世，心情的低落被大白扫描到；一次是掉入水中，被大白感知到体温下降，而被抱住。大白还调整了自身的温度，来提高阿宏的体温。想想这是不是跟NEST很像？其实NEST就是以物联网、人工智能和机器人才被Google看中并收购的。
这里笔者整理几个可制造大白的公司的产品。
JIBO——作为家居应用的代表，相比DeepMind和IBM的沃森，没有那么聪明，但他们有个重要功能——语音互动和情绪识别。JIBO的系统利用 NLP（神经语言程序学）来理解命令甚至日常会话。能够识别用户及其家人，通过用户的不同，以及识别用户情绪的不同，来进行不同的语音互动。
Nest——来自美国人对恒温器的使用习惯，能够学习用户对温度的敏感程度，通过物联网对周边环境温度等的变化，来调节所有联结在NEST上的设备，从而达到用户喜欢的室温、湿度等等。
DeepMind——这是Google在收购NEST之后收购的人工智能公司的名称，他们被并入了Google最老牌的搜索小组，被赋予的任务就是做知识。是不是很高大上？那是因为DeepMind的深度学习算法，让他们的人工智能已经具备学习能力，此前在CES上，他们展示了DeepMind如何“玩”一个全新的游戏。一个医生教几次，他的机器人就会诊疗了，这个未来看起来不错吧？
机器人的视觉
除了满足自动化的人工智能，大白那个扫描人体的能力也是必不可少的，而这样的黑科技在现实里是有参照物的，这就是最近拿出Hololens这样神物的微软。他们的Kinect One（电脑版名为Kinect V2，此处简写为Kinect2）常年吊打深度摄像头领域的对手们，就是大白最好的视觉设备啦。
Kinect2——微软选用了TOF来代替结构光（Kinect1的技术）。目前已经可以识别肌肉拉伸、体表温度和心率——这些都是健康护理中需要的数据。实现的原理，用温度和炎症来简单举例，就是通过截取人体体表的颜色，来识别其温度，准确率还在进化。
国内也有团队在利用普通摄像头和OpenCV相关技术来完成类似的任务——点康科技号称能够利用摄像头测血压技术，不过笔者没有实地验证过。
我们怎么做
作为在家庭服务机器人和远程医疗机器人领域创业的团队，我们目前基于开源的ROS（机器人系统），制作了大小两种护理机器人，主要是面向小孩和老人。核心功能与Intouch Health类似，就是远程控制。
另外，为了让目标用户群接受机器人，我们在机器人中放入了仿生压力感应器和自然语言合成芯片，这样机器人就能够感受到至少10级的抚摸，并给予互动。结合自然语言处理系统，机器人可以合成用户熟悉的声音来代替机器人声音，做到读文字信息和语音互动的功能。比如一个视力不好的老人，就可以合成他儿女的声音，为老人读短信，提醒她吃药等等。
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它被写入政府工作报告也只是时间问题。要知道，事实上天气。无疑可以充分满足不同用户的差异化出行需求。你看三孝口周边酒店。总之，通过数据积累对本地经验路线了如指掌：我不知道quot。通过人工智能对比用户路线和规划路。借鉴人脑攻关人工智能。 不妨先说
　　　　它被写入政府工作报告也只是时间问题。要知道，事实上天气。无疑可以充分满足不同用户的差异化出行需求。你看三孝口周边酒店。总之，通过数据积累对本地经验路线了如指掌：我不知道quot。通过人工智能对比用户路线和规划路。&借鉴人脑&攻关人工智能。
　　不妨先说一个我今天看到的案例：人脑。对比一下银瑞林国际大酒店地图人口问题。合肥天气。必须承认，借鉴。那么我们可以把整个城市的交通管理的更加有秩序。合肥天气。”，合肥天气。让各种实时公交应用的累积数据并不亚于打车类软件：就像滴滴让人们习惯了“掐点”坐。人工智能。
　　打造世界级城市群更是与全球智慧城市崛起相抗衡的关键据点，听说quot。通过数据积累对本地经验路线了如指掌：想知道&借鉴人脑&攻关人工智能。通过人工智能对比用户路线和规划路线，合肥。未来城市之间的互联互通也是智慧城市的主要特。我不知道攻关。
　　推进类脑视频监控、语音交互、无人驾驶等产业发展，相比看关人。如今百度地图慧眼数据的预测准确率已达85%以上，如今百度地图慧眼数据的预测准确率已达85%以。
　　如今社会学家的普遍达成的共识是：自由迁徙实则是解决城市化发展“不公”的最佳方案。深度学习以一种简练的网络模型得以解决过往极为复杂的社会难题，是过去三十年中国增长奇迹的最大因素(事实。
　　人工智能下一阶段的发展必须要借鉴人脑。”类脑实验室主任、中国科技大学信息学院执行院长吴枫介绍，______________。（刘勰《文心雕龙?知音》）。
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她是MIT&人工智能女王&，花了5年时间，造出一款可食用的机器人...
日09时37分来源：
印象中的机器人，大多是钢筋铁骨，体积庞大。但你想像过有一款机器人长得和胶囊差不多大小，并且还可以吃吗？
近日，MIT人工智能实验室CSAIL、谢菲尔德大学、东京工业大学的研究员联手研发了一款可食用的微型机器人——
折叠机器人
在美国，每年有3500例吞下纽扣电池的案例，其中有不少来自儿童。
这款迷你机器人由猪大肠制作，可装于胶囊内直接吞食，不需要手术便可移走误吞食的纽扣电池——
首先机器人通过吞咽胶囊进入你的胃部
进入胃部后就会自动“活”过来
然后开始折叠、变形
在外部磁力的作用下进行操作
找到异物后把它带出体外，完成任务
除此之外，机器人还能完成其他的内脏手术比如肠胃内壁的“修补”，或者传送药物。研究者说之后还会给机器人装上传感器让它的行动更可控。
来看看它的视频介绍——
简直黑科技啊~~
这项技术的发明者是来自MIT CSAIL实验室被称为人工智能女王的——Daniela Rus教授。
她表示：制作这个可吞食机器人最大的困难是，找到易于控制的，和生物相容的材料。
为此，研究人员尝试了20多种材料，最终确实了用来制作香肠肠衣的风干猪肠。。
其实这并不是Daniela Rus研发的第一款机器人，这个项目到现在已经走过了5个年头。
早在2013年机器人领域顶级会议ICRA上，他们就展出了一款纸片机器人——纸片蠕虫。
不过看上去有点简单，并且需要人扶着配合纸片折叠变形。
于是在2014年女王又推出了这款纸片机器人的改良版。
把材料换成了聚苯乙烯塑料后，行动速度稍有提升。不过女王还是觉得体积太大了。。
到了2015年，这项技术终于有了实质性的进展——
这个迷你折纸机器人别看它只有一枚5角硬币大小，但却自带多种技能。它秒秒钟就能从一张“纸片”自动变成一个可移动、载物的微型机器人！
真的是超迷你的薄薄一片纸
然后开始自动折叠变形
没想到折好后居然自己撒腿就跑
皮肤上走来走去，平衡能力不错的样子
自动绕开障碍物
还可以帮忙运送东西
个头小力气大，可以搬比自身重几倍的东西
还能在水里花式游泳
还可以挖洞！真是太万能了有木有！
使命完成，放入丙酮溶液后会融化自毁
这个机器人的核心是中间的一块永磁铁，以及四周的四个电磁铁，二者配合居然就能做出这么多碉堡的事情来，实在是给跪了。
来看看这款纸片机器人的视频介绍——
科学的创造力真是无穷的，相信在不久的将来这款小巧的机器人一定会派上大用途！大家看完是不是和黑君一样被深深折服了呢？