要令arget="_blank">人工智能系統(tǒng)如同人類一樣與世界交互,人工智能領(lǐng)域需要發(fā)展出一種全新的第一人稱感知范式。這意味著人工智能在實時運動、交互時,要以第一人稱視角理解日?;顒?。
世界是多維的,生活中同樣的景物在不同的視角下會呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。若要讓人工智能更像人類,就要讓其視角更接近人。從人類的角度觀察環(huán)境,人工智能或許會看到一個新的天地。
近日,由臉譜(Facebook)和9個國家的13所大學(xué)及實驗室組成的學(xué)術(shù)聯(lián)盟宣布,11月將開源讓人工智能擁有以第一人稱視角與世界進(jìn)行交互能力的Ego4D(Egocentric 4D Perception)項目。這個項目包含超過3025小時的第一人稱視頻,涉及來自73個城市的700多名參與者的日常生活。這些視頻將有助于使人工智能認(rèn)知世界的方式更加趨向于人類。
那么,目前人工智能主要通過哪種視角認(rèn)知世界,不同視角對于人工智能認(rèn)知環(huán)境會產(chǎn)生哪些影響?人工智能感知環(huán)境、認(rèn)識世界主要通過哪些技術(shù)?想要認(rèn)知世界的方式更像人類,人工智能還需突破哪些瓶頸?
人工智能通常采用第三人稱視角
“要令人工智能系統(tǒng)如同人類一樣與世界交互,人工智能領(lǐng)域需要發(fā)展出一種全新的第一人稱感知范式。這意味著人工智能在實時運動、交互時,要以第一人稱視角理解日?;顒?。”臉譜首席研究科學(xué)家克里斯汀·格勞曼曾言。
今天的計算機(jī)視覺系統(tǒng)大多是利用數(shù)百萬張以第三人稱視角拍攝的照片和視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)的。“為了構(gòu)建新的感知范式,我們需要教會人工智能像人類一樣,從第一人稱角度即‘我’的視角,沉浸式觀察理解世界,并與之交互,這種認(rèn)知方式也可以稱為自我中心認(rèn)知?!?0月26日,遠(yuǎn)望智庫人工智能事業(yè)部部長、圖靈機(jī)器人首席戰(zhàn)略官譚茗洲在接受科技日報記者采訪時指出。
如何理解人工智能的第一人稱和第三人稱視角?譚茗洲解釋道:“第一人稱視角代入感很強(qiáng),比如在玩游戲時,你如身臨其境,看到的游戲畫面就是你真實世界看到的畫面。第三人稱視角又叫作上帝視角,仿佛你一直飄在角色身邊一樣,如影隨形,可以看到角色本身及周圍的情況。例如,第三人稱視角下藏在掩體后可以看到掩體前面的情況;而在第一人稱視角下,囿于視角范圍,在掩體后則只能看到掩體本身?!?/p>
“再如自動駕駛,其視覺系統(tǒng)如果只從旁觀者的(如車的角度)收集數(shù)據(jù),即便通過數(shù)十萬個基于旁觀視角看到的車輛行進(jìn)圖像或視頻進(jìn)行訓(xùn)練,人工智能可能依然不知道如何去做,很難達(dá)到現(xiàn)在的自動駕駛水平。因為這種旁觀者的視角與坐在車內(nèi)方向盤前的視角很不一樣,第一人稱視角下,真人駕駛員做出的反應(yīng)還包括點剎、猛剎等行為,這些數(shù)據(jù)是從旁觀者視角無法搜集的?!弊T茗洲進(jìn)一步說。
“以前人工智能界很少以第一人稱視角收集數(shù)據(jù)集,這個項目彌補了人工智能視角體系的短板。未來AR、VR的發(fā)展十分重要,如果人工智能可以從‘我’出發(fā),以第一人稱視角來觀察理解世界,將開啟人類和人工智能沉浸式體驗的新時代?!弊T茗洲指出。
克里斯汀·格勞曼也表示:“下一代人工智能系統(tǒng)需要從一種完全不同的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),即從事件中心視覺而不是邊線視覺展示世界的視頻中學(xué)習(xí)?!?/p>
建立真實世界數(shù)據(jù)集
目前讓人工智能感知環(huán)境、認(rèn)識世界,建立類人化的認(rèn)知體系主要通過什么“抓手”展開?
業(yè)內(nèi)專家指出,歷史證明,基準(zhǔn)和數(shù)據(jù)集是人工智能行業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵催化劑。今天,幾乎可以識別圖像中任何對象的計算機(jī)視覺系統(tǒng)都是建立在數(shù)據(jù)集和基準(zhǔn)之上的,數(shù)據(jù)集和基準(zhǔn)為研究人員提供了一個研究真實世界圖像的實驗臺。
“臉譜日前發(fā)布的這個項目,其實本身就是建立一個數(shù)據(jù)集,旨在訓(xùn)練人工智能模型更像人類。其開發(fā)了5個圍繞第一人稱視覺體驗的基準(zhǔn)挑戰(zhàn),即把第一人稱視角拆解成5個目標(biāo),開展相應(yīng)的訓(xùn)練集競賽?!弊T茗洲指出。
Ego4D的5個基準(zhǔn)是:情景記憶,什么時候發(fā)生?預(yù)測,我接下來可能會做什么?手—物交互,我在做什么?視聽日記,誰在什么時候說了什么?社交互動,誰在和誰互動?
譚茗洲強(qiáng)調(diào),上述基準(zhǔn)測試將促進(jìn)開發(fā)人工智能助手所必需的構(gòu)建模塊的研究。人工智能助手不僅可以理解現(xiàn)實世界中的指令并與之交互,同時可以在元宇宙中實現(xiàn)對元宇宙中指令的理解和交互。
為了建立這個數(shù)據(jù)集,與臉譜合作的大學(xué)團(tuán)隊向研究參與者分發(fā)了現(xiàn)成的頭戴式攝像頭和其他可穿戴傳感器,以便捕獲第一人稱的、未經(jīng)編輯的日常生活視頻。項目的重點是參與者從日常場景中捕獲視頻,比如購物、烹飪、邊玩游戲邊聊天,以及與家人和朋友進(jìn)行其他團(tuán)體活動等。
視頻采集了攝像頭佩戴者在特定環(huán)境中選擇注視的對象,以及攝像頭佩戴者如何從自我中心角度與人和物互動。到目前為止,攝像頭佩戴者已經(jīng)執(zhí)行了數(shù)百項活動,并與數(shù)百種不同的對象進(jìn)行交互,項目的所有數(shù)據(jù)都是公開的。
“臉譜這項研究能夠更快地推動人工智能領(lǐng)域自我中心認(rèn)知研究的進(jìn)步。這將對我們未來的生活、工作和娛樂方式產(chǎn)生積極影響?!弊T茗洲表示。
讓人工智能認(rèn)知能力更像人
人工智能發(fā)展的終極目標(biāo)是讓人類受益,讓我們能夠應(yīng)對現(xiàn)實世界中日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)。想象一下,通過AR設(shè)備能夠在琴、棋、書、畫課堂中準(zhǔn)確顯示如何彈琴、下棋、握筆和勾勒;形象生動地指導(dǎo)家庭主婦根據(jù)食譜烘焙燒烤、烹飪菜肴;健忘的老人借以眼前全息圖的幫助回憶過去……
臉譜強(qiáng)調(diào),希望通過Ego4D項目為學(xué)術(shù)界和行業(yè)專家開辟一條全新的道路,幫助構(gòu)建更智能、更靈活和更具交互性的計算機(jī)視覺系統(tǒng)。隨著人工智能越加深入理解人類的日常生活方式,相信將這個項目能以前所未有的方式對人工智能的體驗進(jìn)行情境化和個性化。然而,目前的研究還只是觸及自我中心認(rèn)知的皮毛。
如何才能讓人工智能的認(rèn)知能力更像人類?“首先是注意力,人工智能的注意力機(jī)制更接近直覺,而人類的注意力是有選擇性的。目前來說,大部分人工智能注意力機(jī)制,是在訓(xùn)練過程中重復(fù)告訴人工智能應(yīng)該注意哪些地方,哪些東西是有關(guān)聯(lián)的。未來也許可以讓參與試驗的人戴上特殊的可以捕捉眼球關(guān)注點的裝置,來進(jìn)一步收集相關(guān)數(shù)據(jù)?!弊T茗洲指出。
“第二,還需要以事件和行為的關(guān)聯(lián)為研究中心,定義人工智能的行為。一件事情的發(fā)生包括多個行為,要用人類反饋的方式訓(xùn)練人工智能系統(tǒng),使人工智能的行為與我們的意圖一致?!弊T茗洲進(jìn)一步表示。
譚茗洲強(qiáng)調(diào):“此外,聽覺和視覺、語言和行為等之間還需要配合、響應(yīng)、聯(lián)動,這就要構(gòu)建多模態(tài)交互模型,縱深研究視角為何會聚焦投向并與意圖識別相結(jié)合,形成與行為之間聯(lián)動的機(jī)制等。”