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彩虹多多下载2023-01-31 16:05

向善而生的AI助盲,让AI多一点,障碍少一点******

  有人说,盲人与世界之间,相差的只是一个黎明。在浪潮信息研发人员的心中,失去视力的盲人不会陷入永夜,科技的进步正在力图给每一个人以光明未来。

  AI助盲在人工智能赛道上一直是最热门的话题之一。以前,让失明者重见光明依靠的是医学的进步或“奇迹”。而随着以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态智能技术的爆发式突破,更多的失明者正在借助AI提供的感知、理解与交互能力,以另一种方式重新“看见世界”。

  新契机:多模态算法或将造福数以亿计失明者

  科学实验表明,在人类获取的外界信息中,来自视觉的占比高达70%~80%,因此基于AI构建机器视觉系统,帮助视障患者拥有对外界环境的视觉感知与视觉理解能力,无疑是最直接有效的解决方案。

  一个优秀的AI助盲技术,需要通过智能传感、智能用户意图推理和智能信息呈现的系统化发展,才能构建信息无障碍的交互界面。仅仅依靠“一枝独秀”超越人类水平的单模态人工智能比如计算机视觉技术还远远不够,以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态算法的突破才是正确的新方向和新契机。

  多个模态的交互可以提升AI的感知、理解与交互能力,也为AI理解并帮助残障人士带来了更多可能。浪潮信息研发人员介绍说,多模态算法在AI助盲领域的应用一旦成熟,将能够造福数以亿计的失明者。据世卫组织统计,全球至少22亿人视力受损或失明,而我国是世界上盲人最多的国家,占世界盲人总数的18%-20%,每年新增的盲人数量甚至高达45万。

  大挑战:如何看到盲人“眼中”的千人千面

  AI助盲看似简单,但多模态算法依然面临重大挑战。

  多模态智能算法,营造的是沉浸式人机交互体验。在该领域,盲人视觉问答任务成为学术界研究AI助盲的起点和核心研究方向之一,这项研究已经吸引了全球数以万计的视障患者参与,这些患者们上传自己拍摄的图像数据和相匹配的文本问题,形成了最真实的模型训练数据集。

  但是在现有技术条件下,盲人视觉问答任务的精度提升面临巨大挑战:一方面是盲人上传的问题类型很复杂,比如说分辨冰箱里的肉类、咨询药品的服用说明、挑选独特颜色的衬衣、介绍书籍内容等等。

  另一方面,由于盲人的特殊性,很难提取面前物体的有效特征。比如盲人在拍照时,经常会产生虚焦的情况,可能上传的照片是模糊的或者没有拍全,或者没拍到关键信息,这就给AI推理增加了难度。

  为推动相关研究,来自卡内基梅隆大学等机构的学者们共同构建了一个盲人视觉数据库“VizWiz”,并发起全球多模态视觉问答挑战赛。挑战赛是给定一张盲人拍摄的图片和问题,然后要求给出相应的答案,解决盲人的求助。

  另外,盲人的视觉问答还会遭遇到噪声干扰的衍生问题。比如说,盲人逛超市,由于商品外观触感相似,很容易犯错,他可能会拿起一瓶醋却询问酱油的成分表,拿起酸奶却询问牛奶的保质期等等。这种噪声干扰往往会导致现有AI模型失效,没法给出有效信息。

  最后,针对不同盲人患者的个性化交互服务以及算法自有的反馈闭环机制,同样也是现阶段的研发难点。

  多解法:浪潮信息AI助盲靶向消灭痛点

  AI助盲哪怕形式百变,无一例外都是消灭痛点,逐光而行。浪潮信息多模态算法研发团队正在推动多个领域的AI助盲研究,只为帮助盲人“看”到愈发精彩的世界。

  在VizWiz官网上公布的2万份求助中,盲人最多的提问就是想知道他们面前的是什么东西,很多情况下这些物品没法靠触觉或嗅觉来做出判断,例如 “这本书书名是什么?”为此研发团队在双流多模态锚点对齐模型的基础上,提出了自监督旋转多模态模型,通过自动修正图像角度及字符语义增强,结合光学字符检测识别技术解决“是什么”的问题。

  盲人所拍摄图片模糊、有效信息少?研发团队提出了答案驱动视觉定位与大模型图文匹配结合的算法,并提出多阶段交叉训练策略,具备更充分的常识能力,低质量图像、残缺的信息,依然能够精准的解答用户的求助。

  目前浪潮信息研发团队在盲人视觉问答任务VizWiz-VQA上算法精度已领先人类表现9.5个百分点,在AI助盲领域斩获世界冠军两项、亚军两项。

  真实场景中的盲人在口述时往往会有口误、歧义、修辞等噪声。为此,研发团队首次提出视觉定位文本去噪推理任务FREC,FREC提供3万图片和超过25万的文本标注,囊括了口误、歧义、主观偏差等多种噪声,还提供噪声纠错、含噪证据等可解释标签。同时,该团队还构建了首个可解释去噪视觉定位模型FCTR,噪声文本描述条件下精度较传统模型提升11个百分点。上述研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议,该会议为国际多媒体领域最顶级会议、也是该领域唯一CCF推荐A类国际会议。

  在智能交互研究方面上,浪潮信息研发团队构建了可解释智能体视觉交互问答任务AI-VQA,同时给出首个智能体交互行为理解算法模型ARE。该研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议。该研究项目的底层技术未来可广泛应用于AI医疗诊断、故事续写、剧情推理、危情告警、智能政务等多模态交互推理场景。

  眼球虽然对温度并不敏感,但浪潮信息的研发团队,却在努力让盲人能“看”到科技的温度,也希望吸引更多人一起推动人工智能技术在AI助盲、AI反诈、AI诊疗、AI灾情预警等更多场景中的落地。有AI无碍,跨越山海。科技的伟大之处不仅仅在于改变世界,更重要的是如何造福人类,让更多的不可能变成可能。当科技成为人的延伸,当AI充满人性光辉,我们终将在瞬息万变的科技浪潮中感受到更加细腻温柔的善意,见证着更加光明宏大的远方。

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五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?******

  近日,美国马里兰大学在《科学报告》杂志上发表了一项新研究:在受控实验室条件下,现在饲养的蜜蜂其寿命比上世纪七十年代短了50%。现在饲养的蜜蜂平均寿命为17.7天,而上世纪70年代为34.3天。

  当与自然环境下的蜜蜂相比时,其趋势竟然一致。为了找到原因,研究人员考虑了农药、环境压力、寄生虫、营养等各种因素,结果显示,蜜蜂寿命的总体下降可能是遗传因素。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:中国蜂业杂志

  小小蜜蜂,巨大作用

  “如果没有昆虫进行这种自由自在的授粉工作,那么很多植物必将灭绝——原先靠这些植物来保持土壤的活力,并且给土壤增加养分,一旦这些植物灭绝了,那么土壤就会变得干枯贫瘠,进而严重影响该地区的整个生态系统。”

——蕾切尔·卡森《寂静的春天:大地的绿色瀑布》

  蜜蜂是授粉网络的核心。作为授粉昆虫,蜜蜂在全世界各地辛勤地传播花粉,直接关系到全球76%的粮食作物和84%的植物的花粉传播。每一只蜜蜂,能够沾住足足五十万到七十万粒花粉,使得植物授精充分,无论对于作物产量还是质量都有着广泛的提升。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:联合国粮农组织

  蜜蜂影响农作物产量。蜜蜂是授粉活动的主力,影响了世界35%的农作物产量。据联合国粮农组织公布,与人类密切相关的107种重要农作物品种中,91种依赖蜜蜂授粉。经过蜜蜂授粉后,13种农作物增产幅度达90%以上,30种农作物增产幅度为40%-90%,27种农作物增产幅度为10%-40%,21种农作物增产幅度在10%以下。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:参考文献1

  蜜蜂创造了巨大经济价值。中国农科院蜜蜂研究所研究结果显示,蜜蜂授粉对36种作物生产贡献的经济价值达到3042.20亿元,占作物总产值的36.25%,相当于全国农业总产值的12.30%。据估计,蜜蜂授粉每年可以为美国创造150亿美元的价值,除了酿蜜,更多的是作物因蜜蜂授粉而在产量和质量上产生的增加值。

  蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

  很多文章中有过这样的言论“如果蜜蜂从地球上消失,人类将只能再存活4年。没有蜜蜂,没有授粉,没有植物,没有动物,也就没有人类。”这是真的吗?蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

  答案是不会的!

  首先,蜜蜂对我们的日常生活确实起到了很大的作用,但这种作用并非不可替代。这个世界上并不是只有蜜蜂会授粉,有很多昆虫,如蛾子、蝴蝶、苍蝇、蝙蝠、甲虫都能进行花粉传授。在很大程度上可以弥补蜜蜂缺失的不足,至于效率,确实没有蜜蜂那么高。

  其次,人类主要的农作物要么是风媒(玉米,水稻,小麦),要么是自花授粉(大豆,豌豆),要么干脆是克隆繁殖(土豆),没有蜜蜂也一样可以产生籽粒和可食用部位。只有水果和蔬菜与蜜蜂授粉相关,例如西瓜、苹果、芒果等水果,南瓜、丝瓜、黄瓜等蔬菜。

  但是蜜蜂消失带来的损失确实是巨大的!

  如果蜜蜂灭绝,很多物种也会跟着逐渐湮灭。比如高度依赖昆虫授粉的巴旦木,如果缺少蜜蜂等授粉昆虫,几乎不会结果。许多濒临灭绝的珍稀植物甚至只能依靠特定的蜜蜂帮助授粉。

  如果蜜蜂灭绝,蜜蜂珍贵的副产品也会消失。比如蜂蜜、蜂胶和蜂蜡。蜂胶具有很高的药用价值,在美容养颜方面效果也十分显著。蜂蜡作为少有的能被大规模获取的天然蜡,已经被广泛应用于化妆品、农业、医药、食品甚至航天、电子、军工等行业的生产制造中。

  保护蜜蜂,我们可以做些什么?

  蜜蜂不仅能为人类提供大量食品、医药、营养等,还可以为农作物、果树、蔬菜、牧草等传播花粉,大幅度提高农作物的产量和品质,利用蜜蜂为大田植物授粉和大棚植物授粉,是现代农业生产的必然趋势。因此,应该采取措施保护好蜜蜂。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:农科专家在线

  为蜜蜂创造良好的生活环境,以保障授粉。将部分农田空出,为蜜蜂打造天然的栖息地。种植不同花期的本土植物,形成灌木篱墙。同时种植向日葵、咖啡树,以及牛油果树和芒果树等,吸引蜜蜂。减少杀虫剂的使用,不破坏蜜蜂窝。

  在花园里种植本地植物,为蜜蜂提供它们喜欢的食物。植物和授粉昆虫是共生互助的关系。它们彼此需要,也只有这样才能生存并进化。种植各类不同花期的本地植物,有助于授粉昆虫的生存。

 增加对蜜蜂的了解,克服你的恐惧。通过学习,你会发现,并不是所有的蜜蜂都蜇人,它们成群而上是为了保护自己,并非有意伤人。通过了解如何尊重蜜蜂,我们可以避免遭受蜜蜂袭击,并能学会与这一重要生物和谐共处。

  最后,我们希望蜜蜂消失的那一天永远不要到来。

  来源:中国蜂业杂志、科学辟谣、数字北京科学中心、农科专家在线、植物人史军微博

  参考文献:

  [1]姚军,姚沛辰.小蜜蜂 大作用[J].知识就是力量,2020,(05):24-27.

  [2]李位三.论蜜蜂在生态农业系统中的特殊作用[J].中国蜂业,2010,61(03):50-51.

  整理:刘雪洁

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