葉德圣
近年來,無人機(jī)廣受青睞,成為人們新的科技寵物。它最大的用途是航拍,可未來無人機(jī)絕不僅僅是航拍,它可能會成為一個新的平臺,承載很多用途,比如空中的虛擬現(xiàn)實體驗、電子游戲平臺等。
智能無人機(jī)的初創(chuàng)
美國高中生馬圖斯可謂是為此而生。他對無人機(jī)極其感興趣,高中沒畢業(yè),就蒙投資基金青睞,獲數(shù)百萬美元投資而創(chuàng)辦了一家科技公司Teal。這個名字一語雙關(guān),Teal意為青色,有青出于藍(lán)而勝于藍(lán)之寓意;同時它還有水鴨之意,寓意能飛上天。
馬圖斯構(gòu)想的無人機(jī),絕不僅僅是一個會飛的航拍相機(jī),它還是速度奇快、極易上手,甚至在雨中也能飛翔的空中平臺。最重要的是,Teal無人機(jī)會思考,會學(xué)習(xí),作為平臺,它將承載各種復(fù)雜的應(yīng)用程序,擔(dān)負(fù)各種不同的任務(wù),比如檢測牧場的奶牛數(shù)量,在沒有GPS信號時能繼續(xù)跟蹤目標(biāo)。
要實現(xiàn)這一切,無人機(jī)需要一個特制的“數(shù)字大腦”——小型超級計算機(jī)。
若在以前,這是不可能的。但現(xiàn)在新技術(shù)不斷涌現(xiàn),尤其是人工智能和芯片制造,為智能無人機(jī)的到來提供了可能(也是汽車自動駕駛的技術(shù)基礎(chǔ))。
新型人工智能軟件
人工智能(AI)的突破使這一切成為了可能,它就是機(jī)器模仿人類思維,并擁有學(xué)習(xí)能力的一種縮影,它改變了人類使用科技的方式。蘋果Siri、微軟小娜和谷歌搜索其實都是人工智能,它們現(xiàn)在已經(jīng)滲透進(jìn)入我們的日常生活里。
一開始,人工智能進(jìn)入了云計算領(lǐng)域,或者說它離不開云計算技術(shù)。比如使用蘋果Siri時,它會把使用者的聲音發(fā)送到蘋果公司服務(wù)器進(jìn)行快速運算,分析語音、解析意思、轉(zhuǎn)換指令,再反饋至手機(jī),顯示到屏幕上。如果出現(xiàn)斷網(wǎng)、信號弱等鏈接不穩(wěn)定情況,Siri就無法正常工作。如果無人機(jī)(包括汽車自動駕駛)裝載這種人工智能,將產(chǎn)生很多局限。因為現(xiàn)實情況不能保證無人機(jī)時時連接互聯(lián)網(wǎng),也不能保證網(wǎng)絡(luò)一直順暢。一旦出現(xiàn)延遲,云計算不穩(wěn)定,它就無法及時處理突發(fā)事件。
這種困境在2006年出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。美國一家新公司Neurala成立,它還得到了美國政府秘密軍事研究機(jī)構(gòu)的合作訂單,它研發(fā)的就是不依賴于云計算的人工智能。這個人工“大腦”的硬件由惠普和IBM的處理器構(gòu)成,軟件由Neurala設(shè)計。
Neurala的設(shè)計靈感來源于老鼠。老鼠大腦的灰質(zhì)很少,只有半克,但它卻能藉此擁有復(fù)雜而有效的感官,穿梭于高樓、下水道、田野而不迷路,外出捕食并避開掠食者。這種情況跟無人機(jī)的需求幾乎一模一樣,但老鼠大腦比人腦要簡單得多了。
美國宇航局也對Neurala的設(shè)計很感興趣,并期望將來把這種人工大腦裝載于火星探測器,使之能自己處理突發(fā)緊急情況。因為從火星發(fā)信號到地球控制室,再到接收控制信號,最快要3分多鐘,慢則要近半小時。美國政府相關(guān)部門的需求使Neurala公司獲得充足的研發(fā)動力,而這也將很快應(yīng)用于無人機(jī)。
獨立人工大腦的硬件
隨著Neurala公司開創(chuàng)的新方向,人工大腦勢必逐漸脫離云計算和網(wǎng)絡(luò)的限制,但它若要有更廣泛的用途,還要脫離大型(超級)計算機(jī)的束縛?;萜蘸虸BM的處理器屬于超級計算機(jī)的最佳選擇,用于人工大腦當(dāng)然可以,但它體積太大,對于無人機(jī)來說不是最佳的。
新的突破來自于著名的顯卡制造商英偉達(dá)。顯卡最核心部分是圖形處理器(GPU),專門用于計算圖形,輸出視頻、圖像。這項技術(shù)不單單用于計算圖形,還非常適合并行運算。當(dāng)一個大問題被分解成許多小問題,并需要所有小問題的計算都同時進(jìn)行時,GPU比CPU更加高效。這種情況恰是無人機(jī)所要面對的。
也因此英偉達(dá)推出了一款新產(chǎn)品Jetson,如今已發(fā)展出幾個不同版本。它僅有信用卡大小,如紙張般薄,不需要云計算,能自主學(xué)習(xí),相當(dāng)于一個獨立的人工大腦,可以用在其他設(shè)備上?;贕PU的人工大腦很高效,研究人員可以在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)訓(xùn)練出一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),比之前數(shù)月或數(shù)年時間的速度快了許多。
現(xiàn)在已經(jīng)有公司制造以Jetson為核心的無人機(jī),而且這項突破,也使英偉達(dá)市值連續(xù)翻番,其股票從2016年每股30美元直線上漲,2017年秋每股已超過200美元。
智能空中平臺
Teal公司研發(fā)的下一代無人機(jī)預(yù)計2018年上市,就是由英偉達(dá)Jetson處理器和Neurala軟件算法而驅(qū)動的。
屆時無人機(jī)將能干許多事,即使沒有網(wǎng)絡(luò)、沒有GPS信號、沒有收到指令,它依然能追蹤目標(biāo),依然能處理緊急突發(fā)情況,依然能記錄重要信息并在條件允許時反饋回來。災(zāi)區(qū)搜救工作,在鄉(xiāng)下對農(nóng)場、田地進(jìn)行勘探,都常常面臨沒有信號的困難,這恰是智能無人機(jī)的用武之地。
更重要的是,Teal公司不是做特定款式的無人機(jī),而是把無人機(jī)構(gòu)想為未來的智能空中平臺,就像手機(jī)一樣。手機(jī)之前僅僅是一部移動電話,但現(xiàn)在早已是智能掌上平臺,可以聊天、付款、訂票、確定方位等。那么無人機(jī)除了拍照攝像,做偵測,它還可以當(dāng)VR平臺使人體驗空中翱翔、鳥瞰大地的真實感,可以玩游戲、參加比賽,也可以像手機(jī)一樣裝載很多應(yīng)用軟件,完成很多事。