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无人机: 你的智能空中平台
  • 发布日期:2018-04-23
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  • 信息来源:大科技杂志社

  近年来,无人机广受青睐,成为人们新的科技宠物。它最大的用途是航拍,可未来无人机绝不仅仅是航拍,它可能会成为一个新的平台,承载很多用途,比如空中的虚拟现实体验、电子游戏平台等。

  智能无人机的初创

  美国高中生马图斯可谓是为此而生。他对无人机极其感兴趣,高中没毕业,就蒙投资基金青睐,获数百万美元投资而创办了一家科技公司Teal。这个名字一语双关,Teal意为青色,有青出于蓝而胜于蓝之寓意;同时它还有水鸭之意,寓意能飞上天。

  马图斯构想的无人机,绝不仅仅是一个会飞的航拍相机,它还是速度奇快、极易上手,甚至在雨中也能飞翔的空中平台。最重要的是,Teal无人机会思考,会学习,作为平台,它将承载各种复杂的应用程序,担负各种不同的任务,比如检测牧场的奶牛数量,在没有GPS信号时能继续跟踪目标。

  要实现这一切,无人机需要一个特制的“数字大脑”——小型超级计算机。

  若在以前,这是不可能的。但现在新技术不断涌现,尤其是人工智能和芯片制造,为智能无人机的到来提供了可能(也是汽车自动驾驶的技术基础)。

  新型人工智能软件

  人工智能(AI)的突破使这一切成为了可能,它就是机器模仿人类思维,并拥有学习能力的一种缩影,它改变了人类使用科技的方式。苹果Siri、微软小娜和谷歌搜索其实都是人工智能,它们现在已经渗透进入我们的日常生活里。

  一开始,人工智能进入了云计算领域,或者说它离不开云计算技术。比如使用苹果Siri时,它会把使用者的声音发送到苹果公司服务器进行快速运算,分析语音、解析意思、转换指令,再反馈至手机,显示到屏幕上。如果出现断网、信号弱等链接不稳定情况,Siri就无法正常工作。如果无人机(包括汽车自动驾驶)装载这种人工智能,将产生很多局限。因为现实情况不能保证无人机时时连接互联网,也不能保证网络一直顺畅。一旦出现延迟,云计算不稳定,它就无法及时处理突发事件。

  这种困境在2006年出现了转机。美国一家新公司Neurala成立,它还得到了美国政府秘密军事研究机构的合作订单,它研发的就是不依赖于云计算的人工智能。这个人工“大脑”的硬件由惠普和IBM的处理器构成,软件由Neurala设计。

  Neurala的设计灵感来源于老鼠。老鼠大脑的灰质很少,只有半克,但它却能藉此拥有复杂而有效的感官,穿梭于高楼、下水道、田野而不迷路,外出捕食并避开掠食者。这种情况跟无人机的需求几乎一模一样,但老鼠大脑比人脑要简单得多了。

  美国宇航局也对Neurala的设计很感兴趣,并期望将来把这种人工大脑装载于火星探测器,使之能自己处理突发紧急情况。因为从火星发信号到地球控制室,再到接收控制信号,最快要3分多钟,慢则要近半小时。美国政府相关部门的需求使Neurala公司获得充足的研发动力,而这也将很快应用于无人机。

  独立人工大脑的硬件

  随着Neurala公司开创的新方向,人工大脑势必逐渐脱离云计算和网络的限制,但它若要有更广泛的用途,还要脱离大型(超级)计算机的束缚。惠普和IBM的处理器属于超级计算机的最佳选择,用于人工大脑当然可以,但它体积太大,对于无人机来说不是最佳的。

  新的突破来自于著名的显卡制造商英伟达。显卡最核心部分是图形处理器(GPU),专门用于计算图形,输出视频、图像。这项技术不单单用于计算图形,还非常适合并行运算。当一个大问题被分解成许多小问题,并需要所有小问题的计算都同时进行时,GPU比CPU更加高效。这种情况恰是无人机所要面对的。

  也因此英伟达推出了一款新产品Jetson,如今已发展出几个不同版本。它仅有信用卡大小,如纸张般薄,不需要云计算,能自主学习,相当于一个独立的人工大脑,可以用在其他设备上。基于GPU的人工大脑很高效,研究人员可以在数小时或数天内训练出一个神经网络,比之前数月或数年时间的速度快了许多。

  现在已经有公司制造以Jetson为核心的无人机,而且这项突破,也使英伟达市值连续翻番,其股票从2016年每股30美元直线上涨,2017年秋每股已超过200美元。

  智能空中平台

  Teal公司研发的下一代无人机预计2018年上市,就是由英伟达Jetson处理器和Neurala软件算法而驱动的。

  届时无人机将能干许多事,即使没有网络、没有GPS信号、没有收到指令,它依然能追踪目标,依然能处理紧急突发情况,依然能记录重要信息并在条件允许时反馈回来。灾区搜救工作,在乡下对农场、田地进行勘探,都常常面临没有信号的困难,这恰是智能无人机的用武之地。

  更重要的是,Teal公司不是做特定款式的无人机,而是把无人机构想为未来的智能空中平台,就像手机一样。手机之前仅仅是一部移动电话,但现在早已是智能掌上平台,可以聊天、付款、订票、确定方位等。那么无人机除了拍照摄像,做侦测,它还可以当VR平台使人体验空中翱翔、鸟瞰大地的真实感,可以玩游戏、参加比赛,也可以像手机一样装载很多应用软件,完成很多事。


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