徐迎慶訪談實錄：當人工智能有了“五官六感”

　　在萬物互聯(lián)的5G時代,媒體智能化已經成為不可阻擋的趨勢和發(fā)展方向。人工智能技術與媒體如何融合?智能化會帶來哪些媒體倫理問題?進入智能時代,媒體如何做好社會的“瞭望者”?新浪新聞、封面新聞聯(lián)合推出《未來媒體訪談》節(jié)目智能媒體專題,探討與智能媒體相關的問題。

　　本期嘉賓:徐迎慶,清華大學美術學院教授、清華大學未來實驗室主任,中國計算機學會會士、中國美術家協(xié)會會員,曾在微軟亞洲研究院擔任主管研究員。他在用戶自然體驗設計、沉浸感知與交互設計、觸覺認知與交互設計、文化遺產的數字化等研究領域開展教學和科研;在國際會議和學術期刊上發(fā)表近百篇學術論文并申請數十項專利。

　　以下為訪談實錄:

　　主持人:Hello大家好,這里是由新浪新聞、封面新聞共同推出的未來媒體訪談節(jié)目。我們今天非常榮幸的邀請到清華大學美術學院教授,清華大學未來實驗室主任徐迎慶教授,徐教授好,您好。我們剛剛看的影片讓大家對學科交叉有了一個初步的了解,那么我想請您舉幾個例子和我們具體的聊一聊在智能時代學科交叉到底是什么?

　　徐迎慶:謝謝。

　　其實學科交叉由來已久,因為所謂學科交叉,顧名思義就是不同學科的老師、不同學科的研究人員、不同學科的專家在一起探索一些未來的未知領域�；蛘呤钦f我們在很多時候也是有一些專家他具有不同學科的知識,這些知識能夠融合在一起去探索一些未來,所以學科交叉在很多領域都是非常的普遍。

　　那么不管是我們做一個比如說我們做一個大工程,那里面可能涉及到各種各樣的專業(yè)的人員,其實就是一個學科交叉,所有的大的系統(tǒng)工程,或者是一些當代的很多的創(chuàng)新也好,設計也好,那都是學科交叉的體現(xiàn)。

　　主持人:我們還是就著剛剛小片來聊,講的電子嗅覺它的工作原理是什么?

　　徐迎慶:對,您這個問題非常好,電子嗅覺本身就是一個學科交叉的產物,因為電子嗅覺其實它是模擬人的嗅覺所完成的工作,我們知道,我們人類有嗅覺是因為我們人類有嗅覺受體,同時有很多跟嗅覺相關的神經細胞等等,那么其實我們嗅覺所感觸到的是氣味對吧?氣味就是氣+味,所謂氣就是空中漂移著的物質分子,那么味就是我們的嗅覺受體的感知。

　　那么人工智能的算法能夠知道我們感知到是什么味道,同時還能夠提高我們感知的效率,感知的速度,感知的敏感度等等,所以它實際上也是一個學科交叉的產物。

　　主持人:這個機器是如何完成人類嗅覺神經的工作的?

　　徐迎慶:機器的話其實我舉幾個例子,這是我們做的幾個工作,比如這個是我們的第二代的嗅覺傳感器,這個是第三代的,這個是第四代的。

　　那么大家我就以這個為例,大家可以看到我在這上面有十幾個不同的傳感單元,每一個里面實際上放了一些感應材料,就是當我的氣體就是所謂的氣味,沿這些小孔進去以后,它會和涂在上面的感應材料發(fā)生反應,引起一些物理參數的變化,由于這些參數的變化,我們就會找到和我們原來數據庫里的那些味道數據之間的差異,我們實際上做的是個模式識別和模式匹配的,如果匹配上以后,我們就會知道它大概是什么物質或者什么味道。

　　主持人:

　　我們都知道對于氣體成分的識別和監(jiān)測已經有了非常完善的設備,像我們很多家庭都安裝了燃氣的報警器,那么這樣的話電子嗅覺的優(yōu)勢在哪里呢?

　　徐迎慶:實際上,不管是煙霧報警器也好、專用報警器也好,家庭的比如說二氧化碳或者煤氣報警器,它都是一種嗅覺傳感器,只不過以往大家更多的做的是單一氣體的,我們現(xiàn)在做的是一個相對通用氣體的。就是說,我們可以聞到很多種味道,比如說大家知道最近有那個機器狗可以聞到很多種味道,視頻大家也看了,它可以準確的聞出10種味道,當然這樣演示中,只給它測試10種,其實它可以聞更多。主持人:我們剛才說的都是電子設備的嗅覺,我比較好奇的是它的反向作用能不能精準的模擬出一款氣味的味道,比如說您看現(xiàn)在線上購物已經非常的發(fā)達了,但是當我想購買香水或香氛這樣的產品時,你還只能通過它文字描述來簡單的了解到它的味道到底是一個什么樣子的,未來會不會有這樣的一個終端,就是當我想選購這款香水的時候,它就可以給我模擬出相應的味道讓我來聞。

　　徐迎慶:

　　從理論上講它是可能的,因為現(xiàn)在比如說我們知道現(xiàn)在郵票里面就有香味郵票,所謂香味郵票就上面有一些小的膠囊,當你用手涂抹的時候,有一些味道就會出來,我覺得這是在里面事先灌注的一些味道,這是一種方式。

　　另外一種方式就像您說的,我們可以通過某種方式來合成新的味道,或者是來合成已有的味道。這個工作我們其實也在進行一些探索,比如說我們曾經探索可否設計和制作一款氣味照相機。我們的目的就是希望我在拍一個物體的時候,我不僅能拍到它的圖片,還能拍到它的味道,比如說一個蘋果,我拍下了以后可以把蘋果味道儲存在我的膠片上,然后將來你看這個照片的時候,你可以把這個味道再現(xiàn)出來。

　　當然現(xiàn)在只是一個概念,但是我相信隨著時間的發(fā)展,隨著技術的發(fā)展,這件事情在理論上或者在不久的將來應該是能夠達成的。

　　主持人:您剛才講了這么多人工智能的應用技術,但未來會不會有這樣的一個終端?

　　比如說我可以讓它來控制我家庭的空氣質量,判斷我是不是需要開窗通風,它可以在我入睡前讓我聞著安神的氣味入睡,它可以在恰當的時候給我相應的輔助,比如說通過觀察我的生活習慣,飲食起居,在我一起床就一杯剛剛泡好的咖啡等等。

　　徐迎慶:這個是我們正在做的所謂智能家居的項目。在這個項目里,其實我們在房間里布滿了類似于像氣味傳感器這樣的一些工具和設備,然后我們能夠通過它來提醒或者能夠啟動一些其他的終端設備,比如對房間的進行空氣的更換,對一些味道的調整等等。包括剛才您說的說當您比如起床以后,就會有一杯咖啡給您自動沖好了,我覺得這些都是不遠將來的現(xiàn)實。

　　主持人:我們剛才聊了很多都是嗅覺,我們現(xiàn)在來聊聊視覺的工作原理是什么?比如說現(xiàn)在攝像頭識別人臉識別技術已經非常非常的發(fā)達了,視覺技術是不是跟嗅覺一樣,也是主要解決人工智能看東西的問題。

　　徐迎慶:是這樣的。

　　但是我們現(xiàn)在主要的精力不在計算機視覺上,我們現(xiàn)在做的更多的是針對一類特殊的用戶,比如說盲人。

　　大家知道盲人是看不見東西的,但是盲人他們也要學習很多圖形圖像的這樣的一些知識,比如數學,比如物理的一些方程式或者一些表達式,或者是化學分子式以及一些藝術的圖形圖像,這個時候他們是靠觸摸解決的,所以這一類圖像是我們研究的對象,我們研究觸覺圖形,以及如何把我們明眼人看到圖像,變成盲人通過觸摸可以理解的圖像。

　　我們前后花了十幾年的時間做了一臺給盲人用的計算機,里面既可以顯示盲文,也可以播放聲音,也可以顯示一些圖形圖像。我們盲人朋友他們在九年義務教育階段,他們學的知識和我們是差不多的。

　　我覺得在這個過程中其實我們就要解決怎么能讓盲人朋友能更好的學習提高他們的學習效率,以及能夠讓他們有更好的工具能夠學到更多的知識,通過圖形圖像來輔助他們的學習,這個是我們一直在做的工作。

　　主持人:您剛才提到了盲人群體,我們有一個好奇的問題,對于聽力有障礙的人群,我們是不是也有相應的聽覺,利用一些手段來幫助聽力有障礙的人,體會到音樂的美妙是可以達到的嗎?

　　徐迎慶:對,我們現(xiàn)在另外一個團隊,我們正在做面向失聰人群的音樂感知,那么這個項目當然我們也知道要花很長時間,我們最終的目的是希望探索能不能通過某種震動刺激,比如說皮膚震動或者一些其他部位的一些震動,以及還有其他的手段,能夠讓聾啞人感知到音樂的旋律節(jié)奏、和聲等等,這樣的話使得我們的失聰人群也能夠在某種程度上更好地欣賞音樂,我們正在開展這樣的工作。

　　主持人:我們以上聊的都是語感方面的人工智能應用,對于這種看不見摸不著的東西,比如說人類的思想,人類的潛意識在這些方面又有什么樣的介入。

　　徐迎慶:對未來實驗室有另外一個題目也是蠻有意思的,我們通過腦電的數據來把人的做夢的腦電信號變成一幅一幅美妙的畫面,比如說您做個夢,然后美夢成畫就成為一個現(xiàn)實,我們通過做夢的腦電信號,用這個信號作為基本元素去通過人工智能的方法把它變成一幅幅非常漂亮的畫面。

　　主持人:就是把我夢境里面夢到的東西呈現(xiàn)出來,以實際的東西呈現(xiàn)出來,是這個意思嗎?

　　徐迎慶:

　　我們現(xiàn)在的技術并不能知道您做夢夢見了什么,因為這是您的隱私,我們也不應該知道。但是當人在睡覺的時候,人的腦電有不同的信號,當人在做夢的時候,這些信號會產生很多的、不一樣的數據被記錄下來,然后我們通過把這些信號變成一個個的繪畫元素,用它來畫畫,這個畫跟您做的夢內容沒有關系。

　　主持人:我們清華大學是怎么樣想到說要建立一個未來實驗室的去研究學科交叉?

　　徐迎慶:

　　清華大學其實是在學科交叉方面一直在推進,而且做了很多工作。那么學校成立這樣一個實驗室的目的是希望在這個領域開展一些更加廣泛和深入的探索,并且希望我們一個實驗室能夠在學科交叉和前沿探索方面能夠做一些不同的嘗試。

　　比如未來實驗室,我們現(xiàn)在大概有人員70多人,來自50多個專業(yè),這種情況在國內的其他的學校或者在機構里是比較少見的。

　　我們這樣這么多不同專業(yè)人到一起,他們探討的都是學科交叉邊緣的一些話題,那在邊緣上其實很容易產生一些新的想法。和一些新的創(chuàng)意。我們希望這種新的想法和新的創(chuàng)意,能夠幫助我們在學科交叉的前沿上走得更遠,做得更深,這是我們的一個初步的想法。

　　主持人:目前我們未來實驗室的研究重點是在哪個方向?

　　徐迎慶:

　　我們目前主要的研究是在多模態(tài)人機交互,剛才您說的五感就是視覺、嗅覺、聽覺、觸覺和味覺,以及新型界面材料設計。我們在做一些新型的界面材料,比如說跟新型電池有關,或者比如說新型醫(yī)療的材料有關,比如通過在人工關節(jié)上進行一些防菌材料的處理,使得人工關節(jié)用起來更加的方便,減少二次更換率等等,在這些方面都在做一些工作。

　　主持人:

　　對于我們交叉學科來說,人工智能已經滲透到了各個方面,我們剛才舉的這些例子,電子嗅覺就已經有了那么多的應用,未來會不會已經不需要人類的研究員了,光電腦就可以解決一切問題?

　　徐迎慶:這是不可能的,人工智能再怎么發(fā)展,首先我們要明確一件事情,所謂的人工智能是人研究出來的,那么它是在人指定的一些方式方法和目的下完成工作的。

　　跟人類的創(chuàng)造力和人類智能相比,人工智能目前只是在機械地模擬一些可能的、特別是大規(guī)模的計算推理這樣的一些過去人類要靠花很長時間完成的,比如下圍棋,那么如果一個人要從一個不會下圍棋到一個大師,可能要花十幾年、幾十年的功夫,但是計算機可以學得很快,因為它有一些規(guī)律,它有一些可以計算的東西。但是人類更多的思想,更多的創(chuàng)意,它并不是簡單的來自于一個公式,或者是來自于一個計算,它更多的是來自于我們人類的對社會的認知,對知識的理解,以及我們對未來的思考和體驗。

　　如果說我們說機械,我指的是機械臂,是我們胳膊胳膊能力的一個延伸,是我們力量的延伸,汽車是我們運動能力的一個延伸,那么我們思維上這種深度延伸,目前來說還是缺乏有效的手段和合理的途徑。

　　我曾經看過一篇您的采訪,您說交叉學科在前沿探索中是一種常態(tài),同時您也提到過說在這個跨學科當中,未知和冒險占的成分更大,那么人工智能又會給我們帶來什么樣的社會問題呢?

　　其實所謂人工智能,目前來講,我們很多領域還是基于大數據分析,但這些大數據其實在以往由于我們沒有一個大規(guī)模的分析能力和對大數據的解析能力,很多的,比如說社會上的一些問題,社會歧視,比如,同樣一份簡歷,只是把he變成she,就是男的他變成女的, her變成his,就變成男性的表達以后,這個人就從一個他的職業(yè)就從小學老師變成了律師。

　　當然小學老師也很了不起,但是從社會的職業(yè)的分工上,同一個人TA有這么大的區(qū)別.如果從簡歷上分析一個人在醫(yī)院的具體工作,是女士就很可能分析出來是護士;如果是男士,則很可能職業(yè)是醫(yī)生。其實這些里頭都隱含了一件事,對基于性別的職業(yè)歧視。那么這些事情為什么會有這些?因為以前的大數據里頭隱藏了這樣的一種傾向,而這種事情在以前是沒有被發(fā)現(xiàn)的,所以人工智能一方面帶來了社會的進步,另一方面它也無形中加劇了社會的一些原有的矛盾。

　　主持人:我們剛剛聊了這么多技術應用,對于清華大學未來實驗室,您負責的領域,未來又會帶給我們什么樣的驚喜的創(chuàng)新設計?

　　徐迎慶:我們現(xiàn)在一直在試圖基于學科交叉做一些更加深入和更加廣泛的探索,還是圍繞著多模態(tài)人機交互和智能界面材料來開展工作。

　　我們現(xiàn)在還有很多個項目在開展中、在進行中、在探索中,有些項目也許會成功,有些項目也許不會成功,但是我相信在不久的將來,我們可能會一些發(fā)布最新的研究成果。

　　主持人:感謝教授在百忙之中來參加我們的節(jié)目錄制,我們也準備了一點小禮物給您,謝謝。

　　也祝清華大學未來實驗室有更多的驚喜帶給我們,謝謝。

　　欄目制片人:智惠群

　　本期嘉賓:徐迎慶 清華大學未來實驗室主任清華大學美術學院教授