人工智能如何應(yīng)用于智慧城市

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1、人工智能如何應(yīng)用于智慧城市為提高人工智能在智慧城市等大型應(yīng)用中的研究水平，真正做到平安城市、數(shù)字城市、宜居城市等，參考美國(guó)DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽DRC、NIST組織TRECVID等的經(jīng)驗(yàn)，有必要組織全國(guó)性的智能視頻分析技術(shù)評(píng)測(cè)與競(jìng)賽，通過公開的技術(shù)評(píng)測(cè)來推動(dòng)智能視頻分析技術(shù)及其相關(guān)（交叉）學(xué)科的發(fā)展，并通過比賽鍛煉技術(shù)研究人員和研究生的解決問題能力，適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)人才培養(yǎng)的特殊需求。在此背景下，2013年3月24日舉辦的“智慧城市中的視頻分析與評(píng)測(cè)”論壇中特設(shè)置了“專題互動(dòng)”環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)以圓桌論壇的形式：業(yè)內(nèi)專家發(fā)表觀點(diǎn)并與場(chǎng)內(nèi)觀眾互動(dòng)，對(duì)我國(guó)智慧城市建設(shè)過程中人工

2、智能應(yīng)用的問題與挑戰(zhàn)進(jìn)行了探討、分析與求解。本刊對(duì)此進(jìn)行了全面報(bào)道。智能視頻監(jiān)控之虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以使用戶產(chǎn)生等同于真實(shí)環(huán)境的體驗(yàn)。因此虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境首先要構(gòu)建模型。虛擬環(huán)境主要是靠一些圖形來實(shí)現(xiàn)，它的數(shù)據(jù)主要來源于三個(gè)方面，一是人在機(jī)器上構(gòu)建，像幾何模型，由人依靠一些軟件工具來構(gòu)建；二是數(shù)學(xué)的方法，物理模型要通過一些數(shù)學(xué)的方程、算法。來產(chǎn)生一些物理的動(dòng)態(tài)的感覺；三是通過數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是直接采集的，包括照片、視頻、圖像，來構(gòu)建三維模型?，F(xiàn)在視頻資源越來越豐富，這是一個(gè)構(gòu)建虛擬環(huán)境非常重要的數(shù)據(jù)來源，而且用圖像構(gòu)建的虛擬環(huán)境，逼真度非常高，但在三維特征及交互方面相對(duì)較弱。

3、怎么從圖像上獲取數(shù)據(jù)，得到圖像當(dāng)中的對(duì)象，通過單幅或者多幅的圖像，把它進(jìn)行模型化，這是一個(gè)值得探討的方向。過去有人研究基于圖像的建模，也就是基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的技術(shù)。北京航空航天大學(xué)在這方面也做了一些嘗試，構(gòu)建了一個(gè)基于視頻圖像的素材來生成虛擬場(chǎng)景，包括場(chǎng)景對(duì)象的編輯、內(nèi)容標(biāo)注等基本內(nèi)容，基礎(chǔ)的就是結(jié)構(gòu)分析、場(chǎng)景分割、場(chǎng)景分層等基本的圖像處理。這個(gè)系統(tǒng)可以把一幅視頻里面的人像摳下來，把它嵌入另外一個(gè)場(chǎng)景中，這在影視制作的后期中已經(jīng)有應(yīng)用。同時(shí)，還可以把一場(chǎng)足球賽的視頻自動(dòng)壓縮成40多秒。把射門、點(diǎn)射這樣的活動(dòng)自動(dòng)提取出來。例如把平面的書法轉(zhuǎn)化成雕刻圖像。以及光影的遷移，把一

4、幅圖像中的光影遷移到另外一幅圖里面等。目前這個(gè)系統(tǒng)還只是在二維的層次，還沒有應(yīng)用到三維的方面，在這方面的難度非常大。我們到底從視頻圖像中可以獲得什么呢？主要是從它的模型構(gòu)建上來思考。首先，圖像、視頻也好，可以從中獲得相機(jī)的參數(shù)，這是勿庸置疑的。第二是可以獲得深度信息、紋理材質(zhì)信息。第三可以得到光信息和光源，另外還可以得到自然現(xiàn)象的數(shù)據(jù)和它的物理作用，比如說可視的程度、下雪的影響、對(duì)道路的影響等等。當(dāng)然，還有就是對(duì)象的幾何特征和術(shù)語、物理特征和數(shù)據(jù)、行為特征和推演。以及對(duì)象之間的交互信息。難點(diǎn)就在流氣、柔體、場(chǎng)特征的數(shù)據(jù)的獲取，以及它們之間的交互。綜上所述，能夠提取的動(dòng)作都是非常

5、簡(jiǎn)單的，稍微復(fù)雜就做不了。所以就產(chǎn)生這樣幾個(gè)問題：一個(gè)是視頻圖像中對(duì)象的可識(shí)別性。上述中談及分析、識(shí)別的問題，計(jì)算機(jī)識(shí)別可以做到和人的識(shí)別一樣，但是它的這個(gè)圖像對(duì)象的模型化就非常困難。二維的提取分割可以做，如果是三維的就很難做到，因?yàn)樗赡苄枰獓@這個(gè)場(chǎng)景拍很多的圖像，且要了解它的物理模型。目前可以做的就是對(duì)速度、碰撞進(jìn)行捕捉,而要做一個(gè)流體的分析難度就非常大。幾何模型在計(jì)算里表現(xiàn)為一種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。物理模型是表現(xiàn)為物理定律的算法，而行為模型是一種思維推理的規(guī)則，這個(gè)和人工智能相關(guān)。二是圖像對(duì)象之間的可融合性。現(xiàn)在業(yè)界很多人提出要搞無縫融合，我覺得真正做到無縫融合是不大可能的。因

6、為它牽涉的東西太多。分辨率、拍照現(xiàn)場(chǎng)光線的強(qiáng)弱、相機(jī)參數(shù)等因素太多，就和天氣預(yù)報(bào)一樣只能相對(duì)準(zhǔn)確。完全百分之百的準(zhǔn)確不大可能實(shí)現(xiàn)。解決這方面的問題，一方面要有賴于各種算法，有賴于新型的采錄原則與設(shè)備。設(shè)想如果能夠采集到它的物理屬性，那這個(gè)問題就游刃而解；另一方面就是終端相機(jī)，拿著相機(jī)把這個(gè)人繞一圈，就可以把他的三維模型建出來。然后在計(jì)算機(jī)里模擬出來。總之，在這方面可以研究的問題很多，但水也是很深的。所以希望我們這些年輕同志。博士生、研究生可以在這方面進(jìn)行更加深入的探討。大數(shù)據(jù)的感知與認(rèn)知目前，各種各樣的數(shù)據(jù)越來越多，特別是每天都有龐大的視頻數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生。同時(shí)我們又想在這些里面獲

7、得認(rèn)知。就如看到一張圖片，就想馬上知道它是什么內(nèi)容。目前。感知和認(rèn)知之間有一個(gè)很大的鴻溝。感知是在物理世界中，且還有很多的攝像頭和傳感器等感知設(shè)備，而認(rèn)知是在人的大腦思維里。所以我們希望最大限度地把物理界的感知能夠與人類智慧中的認(rèn)知結(jié)合，但這是一個(gè)很難、很大的命題。綜合現(xiàn)在的研究現(xiàn)狀，以及從長(zhǎng)期的研討結(jié)果分析，要解決這一命題有兩條途徑：一是對(duì)生命學(xué)科的研究。部分研究生命學(xué)科的專家認(rèn)為計(jì)算機(jī)不可能做到人類的認(rèn)知，但還是有很多人在研究，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命學(xué)院也在對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行研究，研究視覺感官