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《科技潮》

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未来计算机能看听触味嗅

2013-03-28 19:47:14


/沈晓卫   IBM中国研究院院长

 

让我们设想这样一个世界:计算机能够看、听、触、味、嗅。这曾经是科幻小说中的情节,但这样的世界在未来5年将极有可能成为现实。早在2011年初,IBM 计算机系统Watson与美国老牌益智节目《Jeopardy!》史上最强的两位答题高手Ken Jennings Brad Rutter一较高下,并最终以优异的表现打败了人类选手,即预示了能够理解人类并做出反应的计算机的强大潜力。Watson具有一个能够与人类回答问题的能力相匹敌的计算系统、拥有足够的速度、精确度和置信度,并且是一个能够使用自然语言回答问题的计算机系统。

IBM认为,在下一个计算时代,硬件和软件将获得人脑所具备的、令人震惊的新能力,即学习、适应和感知的能力。这将从根本上改善人们生活、工作和人际交往的方式。IBM将这样一个时代称为认知系统时代。

2013年,IBM5 in 5技术预测正是讨论了关于计算机模仿人类的看、听、触、味、嗅等五感,在大数据感知环境下,如何帮助人类更好地进行认知的话题。尽管这样的预测听起来令人难以置信,但想想在10年前尚未出现而如今已成为人们必备品的东西(比如智能手机、平板电脑),我们有理由相信这个预测成为现实,具有助力条件。

 

计算机具备人类五感

——深远影响人类生活和行业发展

很快,计算机将能够“看到”。目前,我们使用Watson等系统的深入分析能力应对人类语言的复杂性,并极为高效地分析海量非结构化数据。但是,这些数据局限于文本和数字形式的信息。科学家们相信,在未来5年内,系统不仅能够看到和识别可视数据的内容,而且将把像素转化为含义,开始像人类观看和解析图片那样从中理解其意义。在计算机视觉提升方面,未来,“类似人脑”的能力将使计算机能够分析颜色、纹理、材质或边缘信息,并能通过解析图像得出图片的意义。这将对医疗、零售、农业等行业产生深远影响。

在医疗领域,解析MRICT扫描结果时,图像中至关重要的内容可能极为细微,难以被人眼观察到,能“看”的计算机将从MRICTX光图像中提取细微数据,甚至评估皮肤上斑点的图像。其提供的评估、分析和建议将是医生及时开处方并进行高效治疗的有力工具之一。所以,能够“看到”内容的计算机系统将帮助医生更快、更准确地探测医疗问题。还曾有报告预测,全球医疗诊断影像市场预计到2016年增至266亿美元,该数字也从某中程度上预示着相关产业的规模前景。

公用事业可以利用这项技术更好地管理电网,并且在发生自然灾害的情况下,分析从无人驾驶的飞行器上安装的摄像头获得的大量视频,以评估受灾最严重的地区,并且为确定优先救灾顺序而提供建议。

计算机将能够“听到”。比如它们能探测到可能有死亡征兆的树木的活动,提示相关人员在树木倒掉之前修剪或者砍伐这些树木,从而保护人们的安全与财产。再比如它们能探测到火灾中风向的改变,帮助消防人员确定后续行动,从而控制火灾。

此外,计算机还将能听到并理解对我们至关重要的声音。例如,IBM与医疗专家和学术机构合作收集数据,将婴儿声音与身体内部状况和行为关联起来,并且开发了先进的翻译系统,将来会在婴儿和幼儿身上使用。这种工具将识别并理解婴儿的咿呀学语,并根据学到的声音含义而让我们知道他们真正想表达什么,这样我们就可以区分婴儿的饥饿、过热、疲劳还是难受。

计算机将拥有触觉。从本质上来讲,触觉是一种物理体验。但是,借助红外线和触觉反馈技术,人们已经开始在游戏行业中模拟触觉。通过振动形式重新创造一种触感,并且用在移动设备和游戏机上,玩家能够在赛车游戏中获得驾驶感受。同样,一旦计算机拥有触觉,在线购物时,商家将使用触觉技术让客户在购买之前“触摸”商品。购物者通过在有衣物图像的屏幕上滑动手指,系统就可以模拟出衣物的纹理,使客户即可感受到衣物的质地。将来,如果您希望在线购买一件毛衣,您就可以抚摸手机屏幕表面,感受其纹理、织物结构、重量、织法,并且感受穿在身上的样子。味觉和嗅觉通常是联系在一起的,尤其是对于食物。未来,计算机的定制食物配对能力将使我们感到震惊,因为这种能力将最大程度改善我们喜爱的风味和质地。计算机甚至还能够提供最佳配对建议,最大程度降低我们的饥饿感,并优化可用食物的营养价值。

拥有强大嗅觉功能的计算机也可以让人们感觉更安全,例如计算机可以探测到全球主要城市的空气污染等级。此外,计算机也可以安放在艺术馆中,嗅出人的鼻子无法感觉到但有可能破坏重要艺术品的气体。在未来5年内,计算机或手机中嵌入的微型传感器将“嗅出”您是否患感冒或其他疾病。通过分析呼吸中的气味、生物标记或者数千个分子,医生能够通过侦测哪些气味正常以及哪些不正常而诊断和监控疾病的发作,例如肝病和肾病、哮喘、糖尿病和癫痫。

 

认知系统时代下的认知型计算机

——可归纳、演绎,并理解人类体验

认知系统时代下的计算机将具备一套更加智能的系统,该系统一直处于不断学习和提高的状态。但要开始学习,首先要拥有“感知”能力。因此,模仿人类感知是认知型计算系统的要素之一,它使得计算机可以以自己的方式拥有触觉、视觉、听觉、味觉和嗅觉功能。这些计算机将帮助人类在环境、经济、社会和天气等相关事件中进行决策。

在认知系统时代,拥有人类五感的计算机将不再局限于演绎推理,或者从更普遍的数据中得出结论,而是模拟人类使用基于特定的、有情景的归纳推理能力,同时也具备学习的能力。我们将从那些能够理解人类的体验,并且采取措施的计算机中获益,从而改善我们的生活、工作和娱乐方式。

当然,科学家们并不期望计算机完全替代人的功能。IBM认为,认知型计算机的真正成功,并不在于它替代人脑的功能,而在于它提供的创新能够为人们带来更好的生活质量,而且为我们应对最严峻的挑战提供关键的信息,使我们能够提出创新的解决之道。认知型计算机的诞生,即是为了令人类和计算机在认知系统时代强强联合,完成更优秀的工作。

 

IBM曾多次成功预测未来科技成果

IBM每年都会对未来5年的科技做若干预测,并且绝大多数都已经成功实现,预测的准确性较高。比如2006年,IBM预测3-D互联网将会出现。

2007年,IBM预测人们的驾驶方式将与之前的截然不同。语音启动系统和车尾备用摄像头等司机辅助技术已不再是豪华车的专利。

2008年,IBM预测人们将拥有自己的数字购物助理。IBM曾试验新的技术,允许零售商在购物者进入店内时识别购物者,并向其手机发送相关优惠券。IBM科学家帮助改进了数字设备的形式和功能,以转变并优化21世纪的购物者体验。2009年,IBM预测城市将能够响应危机。一些城市纷纷采用先进的技术作为强有力的工具,用于探测和预测威胁与紧急事故。

从现在看来,IBM过去的诸多预测已成功应用于人们的生活和工作中。我们相信,2013IBM关于计算机具备看、听、触、味、嗅等五感的预测也将会成真,并在认知系统时代大放异彩,极大地丰富人类的生活。

 

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