编者按:本文是此前慧聪物联网特约专家顾问-向良璧老师(笔名:乔索),于2017年撰写的文章,现在看来对产业发展仍具有参考价值,为此我们将文章再次发布出来,希望对业界人士有所启示。
2017年7月8日国务院发布了《新一代人工智能发展规划》。该规划指出:人工智能是引领未来的战略性技术,人工智能成为国际竞争的新焦点。人工智能已经成为经济发展的新引擎。人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并创造新的强大引擎,重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节,形成从宏观到微观各领域的智能化新需求,催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式,引发经济结构重大变革,深刻改变人类生产生活方式和思维模式,实现社会生产力的整体跃升。
经过多年的持续积累,我国在人工智能领域取得重要进展,部分领域核心关键技术实现重要突破。语音识别、视觉识别技术世界领先,自适应自主学习、直觉感知、综合推理、混合智能和群体智能等初步具备跨越发展的能力,中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人、无人驾驶逐步进入实际应用。视频监控无疑是我国在人工智能方面取得突出成绩的领域。
智能监控旨在对监控视频中的物体、行为、事件等对象,通过检测、识别、跟踪等视觉模式识别技术进行智能分析和判断,从而减少或取代人力的干预。2005年国内就有监控企业从国外引进了“视频图像甄别技术”和“视频图像三维模型整合技术”等,并开发了周界警戒及图像处理软件系统和视频监控三维模型整合系统,这是智能化视频监控技术在国内应用的早期尝试。但由于当时这类技术并不成熟,智能平台的价格过于高昂,无法得到推广。2015年年海康威视推出的Smart2.0“智”系统由Smart前端摄像机、Smart存储设备和Smart监控平台组成,让一台监控摄像机具备“智慧的大脑”,可以对视频进行行为侦测、异常侦测、特征识别、统计分析并进行实时预警,智能侦测报警信息可以实时传送至Smart平台,实现主动视频防控,有效“防患于未然”,实现监控从事后发现到事前的预防的转变。
人工智能(ArtificialIntelligence)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。
人工智能是1956年在美国达特茅斯夏季会议上提出的。到20世纪70年代,人工智能已经逐渐形成了七个基本领域,如机器定理证明、机器翻译、专家系统、游戏、模式识别、学习和机器人已经成为重要的应用领域和应用技术。人工智能的研究就是要通过智能的机器,延伸和增强人类在改造自然、治理社会的各项任务中的能力和效率,最 终实现一个人与机器和谐共生共存的社会。完全的智能包括感知、认知、推理、学习和执行。由于感知、认知在其中的重要作用,视频技术的智能化可以在人工智能的发展上可以起到带头作用。智能监控发展到视频监控的人工智能阶段的主要进步就是具备学习的能力。
人工智能这个新兴工具的出现,也为人类加速前往高度智慧化形态提供能量,重构着整个视频行业的结构和协作方式。从计算机视觉领域本身来看,传统机器学习的算法需要大量的经验,需要研究的人员对这个领域和数据特别了解才行。而现在由于深度学习的应用,效果得到了极大的改观,并出现了一系列针对不同细分领域的算法。随着神经网络、深度学习、大数据、边缘技术等技术的进步、算法的不断优化、计算机性能提升,以前面临的种种问题正在逐步得到有效解决。目前的人工智能还处于工具阶段,对于视频技术还没有人工智能开发出来的任何的超越时代的编码方法、传输协议、解码、交互技术存在。目前人工智能渗透包括预处理和后处理,超分辨率,机器视觉等等,人们在这些过程中使用人工智能工具来提升开发效率或者处理效果。
视频信息智能化首先应用于视频监控领域首先是由于广泛应用的摄像机形成了海量的数据来源,可以充分满足人工智能对于算法模型训练的要求;其次,监控行业中事前预防、事中响应、事后追查的诉求与人工智能的技术逻辑完全吻合。随着深度学习与大数据技术在视频领域的应用,人工智能在视频监控领域的应用迅速起步,一些行业领军企业从2016年开始推出一批具备初步人工智能的监控设备。2018年是人工智能在监控领域落地的一年,越来越多的AI监控技术设备开始得到应用,2018北京安博会上AI无疑成为安防企业宣传的最 重要的亮点。
加州大学洛杉矶分校UCLA统计学和计算机科学教授朱松纯把当前人工智能的涵盖归纳为六个学科:(1)计算机视觉(暂且把模式识别,图像处理等问题归入其中)、(2)自然语言理解与交流(暂且把语音识别、合成归入其中,包括对话)、(3)认知与推理(包含各种物理和社会常识)、(4)机器人学(机械、控制、设计、运动规划、任务规划等)、(5)博弈与伦理(多代理人的交互、对抗与合作,机器人与社会融合等议题)、(6)机器学习(各种统计的建模、分析工具和计算的方法)。
虽然传感器的使用,使得大量信息和数据将不再依赖于人类的感官,但是目前人工智能信息最 重要的来源仍然是视频信息。视觉是人脑最 主要的信息来源,也是进入人工智能这个殿堂的大门。华为公司总裁任正非表示:“未来的信息社会将有90%以上的流量来自图像和视频。”这也是华为介入视频监控领域的重要原因。计算机视觉无疑是人工智能的重点之一。
随着视频技术的智能化发展,视频技术已经从治安防控领域的应用扩展到智能交通、产品检测、购物引导、物流智能分拣与运转、自动驾驶等更多的领域,智能视频前端设备已经成为智慧城市不可或缺的节点。这些都大大扩展了视频技术的应用市场。视频信息智能化在人工智能中的重要性是不言而喻的。
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