飛象網(wǎng)訊（魏德齡/文）打開手機(jī)攝像頭，除了能拍照外，AI的普及正在讓手機(jī)具備物體識別、實(shí)時(shí)翻譯、匯率轉(zhuǎn)換的能力。在不久的將來，你能否還能想到打開攝像頭，人工智能會(huì)自動(dòng)幫你預(yù)報(bào)出未來的天氣狀況呢？
攝像頭成為手機(jī)AI的突破口
當(dāng)阿爾法“狗”先后擊敗了韓中圍棋高手的時(shí)候，似乎AI（人工智能）一詞也漸漸開始在手機(jī)領(lǐng)域擴(kuò)散開來，從先發(fā)的具備AI能力的麒麟970芯片，再到蘋果公司委婉的翻譯為具有精神網(wǎng)絡(luò)引擎的A11處理器。
再到今年開始，手機(jī)廠商們紛紛把AI的落腳點(diǎn)聚焦在攝像頭上，LG V30s ThinQ的AI功能能讓用戶使用手機(jī)拍照時(shí)對拍攝主體和場景進(jìn)行智能識別；三星S9 Bixby可以直接在手機(jī)攝像頭所拍攝的圖像上方生成并顯示相關(guān)信息，用戶可以通過實(shí)時(shí)翻譯功能進(jìn)行即時(shí)外文翻譯和貨幣匯率計(jì)算；近期發(fā)布的華為P20可以通過AI攝像頭識別500種以上的物體，通過算法學(xué)習(xí)機(jī)制，對圖像特征進(jìn)行抓取處理，實(shí)現(xiàn)與場景的最佳適配。
手機(jī)AI攝像頭的下一步：觀天象
實(shí)際上，不少手機(jī)AI功能的背后都有著第三方技術(shù)提供商的支持，例如很坦誠的羅老師就在堅(jiān)果3發(fā)布會(huì)中表示稱，該手機(jī)的AI通話智能降噪技術(shù)由一家名為大象聲科的公司來提供。
目前不少在AI技術(shù)上有著常年積累的公司，正在從幕后走向手機(jī)的臺(tái)前。作者近日就了解，知名的天氣應(yīng)用墨跡天氣就準(zhǔn)備計(jì)劃把稱之為“觀云識天”的算法向外延伸，讓手機(jī)具備通過當(dāng)?shù)貙?shí)際天空狀況，來識別和預(yù)知未來天氣變化的能力。
簡單來說，未來用戶在任意地點(diǎn)掏出手機(jī)后，對準(zhǔn)天空，手機(jī)通過墨跡天氣AI技術(shù)來進(jìn)行天氣分析，不下雨時(shí)，可以通過云彩情況來預(yù)測天氣；如果是陰雨天，便能對降水情況進(jìn)行短時(shí)預(yù)報(bào)，來更準(zhǔn)確的告知用戶該地區(qū)雨何時(shí)會(huì)下或何時(shí)會(huì)停。
這對很多喜愛郊游的人群來說，無疑是個(gè)好消息，當(dāng)我們在外出去郊外游玩時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到所在地的天氣預(yù)報(bào)信息其實(shí)來自距離較遠(yuǎn)地區(qū)城市的數(shù)據(jù)信息，無疑大大降低了該天氣預(yù)報(bào)信息的參考價(jià)值。未來，手機(jī)“觀云識天”AI功能的加入無疑將會(huì)大大解決這一用戶痛點(diǎn)。
“觀云識天”通過AI就能“掐指一算”
那么，未來手機(jī)AI通過攝像頭拍到的畫面，將通過怎樣的過程來得出最終的天氣預(yù)報(bào)結(jié)果呢？這里面其實(shí)需要專業(yè)的氣象技術(shù)和人工智能算法相結(jié)合，才能做到所謂“掐指一算”之后的對于天氣的“神機(jī)妙算”。
首先，既然攝像頭可以識別不同的事物，來自動(dòng)調(diào)整拍攝參數(shù)，那么攝像頭也就同樣能夠識別不同形狀的云朵，不過不同的云千變?nèi)f化，普通人對云的識別難度要大的多。
目前，墨跡天氣時(shí)景圖庫中已經(jīng)搜集海量的云的圖片，專業(yè)的氣象分析師會(huì)給這些云圖進(jìn)行專業(yè)級別的分類，之后的不同分類云圖庫會(huì)作為機(jī)器學(xué)習(xí)的初始樣本。
到了下面一步，人工智能該發(fā)揮威力了，前面提到過，不同的云有著不同的劃分，但對于云團(tuán)的識別其實(shí)并非易事，沒有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員很難快速準(zhǔn)確的對云彩進(jìn)行區(qū)分，但人工智能卻能做到這一點(diǎn)。圖像識別背后的技術(shù)就是新的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，即深度學(xué)習(xí)。具體來說，在現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生成每一張圖片的特征向量，而非人為的去設(shè)計(jì)特征，然后計(jì)算機(jī)根據(jù)這些特征向量來對每一張圖進(jìn)行分類。也就是說，讓計(jì)算機(jī)自己去感知每一種云之間的差異并識別。
此外，墨跡天氣還在這一機(jī)器自主學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)用了“遷移學(xué)習(xí)”的方式，讓機(jī)器不用從零開始學(xué)習(xí)。簡單來說是將已經(jīng)經(jīng)過大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練過的模型參數(shù)通過遷移的方式來分享給新模型從而加快并優(yōu)化模型的學(xué)習(xí)效率，就如同讓人掌握了別人的工作經(jīng)驗(yàn)，從而對眼前的工作能更快上手。
目前“觀云識天”的部分AI能力已經(jīng)可以在墨跡天氣App中體驗(yàn)，只要將手機(jī)對準(zhǔn)藍(lán)天上的白云，便能識別出該云朵屬于什么類別，并能分析出該云彩背后所蘊(yùn)含的天氣信息。相信當(dāng)該能力與手機(jī)完全整合之后，能演變出更強(qiáng)的氣象分析能力。
不僅僅是天氣，霧霾也將被準(zhǔn)確預(yù)測
此外，利用AI除了能夠“觀云識天”外，還能預(yù)知霧霾何時(shí)到來、何時(shí)消散。人工智能計(jì)算同樣可以建立在海量霧霾圖片的基礎(chǔ)上，一張霧霾照片的在成像原理上可以概括為一個(gè)大氣散射模型。
墨跡天氣高級技術(shù)總監(jiān)王磊向記者介紹了其中的計(jì)算原理：“陽光在物體表面形成反射光 J(x)，反射光在穿過霧霾的過程發(fā)生散射，只有部分能量 J(x)t(x) 能到達(dá)攝像頭。與此同時(shí)，陽光也在懸浮顆粒表面散射形成大氣光 α 被攝像頭接收。因此，攝像頭中的成像 I(x) 可由兩部分組成，透射的物體亮度 J(x)t(x) 和散射的大氣光照 α(1－t(x))。其中，t(x) 是媒介透射率，只要精準(zhǔn)的估計(jì)出媒介透射率即可計(jì)算出圖像中霧霾的大致情況�！�
另外，墨跡天氣的時(shí)景社區(qū)中每天也會(huì)產(chǎn)生十萬張的以上的圖片，這些用戶實(shí)時(shí)分享的天氣照片以及墨跡大量的固定數(shù)據(jù)傳感器，都為自家的人工智能機(jī)器提供的數(shù)據(jù)來源，墨跡天氣的人工AI就像一個(gè)在7*24小時(shí)不斷成長的氣象研究員，最終成為資深的氣象專家。
寫在最后
假如你覺得具備人工智能的墨跡天氣分析師最終只是成為一名只會(huì)看圖得結(jié)論的分析師，那就猜錯(cuò)了。王磊對于人工智能在天氣預(yù)報(bào)上的未來這樣表示，“人工智能許多驚人的功績，都基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部運(yùn)作就像一個(gè)黑匣子，機(jī)器學(xué)習(xí)過程中模型會(huì)自己去學(xué)習(xí)到各種天氣生成和消散的規(guī)律，在這個(gè)過程中，人工智能可能正在向著人腦無法想到的領(lǐng)域開拓�！�
