「2018中國(guó)人工智能安防峰會(huì)」雖然已經(jīng)結(jié)束了一段時(shí)間，但眾多AI+安防界重量嘉賓登臺(tái)發(fā)表演講，讓人受益匪淺。本文，筆者對(duì)阿里達(dá)摩院機(jī)器智能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任華先勝的演講進(jìn)行了要點(diǎn)整理，以最精華的觀點(diǎn)，供行業(yè)人士參考。

　　華先勝，北京大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)博士、IEEE Fellow、ACM2015年度杰出科學(xué)家、MIT TR全球35位35歲以下的杰出青年創(chuàng)新人物，曾擔(dān)任ACM Multimedia等大會(huì)程序委員會(huì)主席，是視覺(jué)識(shí)別和搜索領(lǐng)域的國(guó)際級(jí)權(quán)威學(xué)者。于2016年7月加入阿里人工智能研究機(jī)構(gòu)iDST科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，帶領(lǐng)視覺(jué)計(jì)算團(tuán)隊(duì)的研發(fā)工作。

阿里達(dá)摩院機(jī)器智能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任華先勝

　　演講要點(diǎn)整理：

　　從人工智能的角度以及從人工智能從業(yè)多年的技術(shù)人員的角度來(lái)看安防問(wèn)題，能帶來(lái)一些新的思考。以下結(jié)合阿里團(tuán)隊(duì)近兩年與交警、公安一起摸爬滾打出來(lái)的技術(shù)點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)的感悟，希望給大家?guī)?lái)新的啟示。

　　兩年前阿里提出“城市大腦”市場(chǎng)幾乎無(wú)人問(wèn)津，但現(xiàn)在市場(chǎng)卻有更多的企業(yè)在標(biāo)榜自己是做城市大腦的。阿里之所以提出這一概念是看到AI技術(shù)的發(fā)展、算力的提升和數(shù)據(jù)超大規(guī)模的匯聚，于是誕生了能否為城市安裝一個(gè)大腦，去挖掘城市的價(jià)值的想法，它的實(shí)質(zhì)是不斷進(jìn)展的AI技術(shù)和逐步增長(zhǎng)的強(qiáng)大的計(jì)算能力，挖掘城市里面大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)的不可替代的價(jià)值。這個(gè)價(jià)值可以體現(xiàn)在數(shù)據(jù)智能助力城市管理與服務(wù)，全面、實(shí)時(shí)、全面的優(yōu)化和干預(yù)，帶來(lái)的便捷和靈活。往上提一個(gè)層次就是城市管理領(lǐng)域、服務(wù)領(lǐng)域的突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的突破，再往上提一層便是城市的安全管理。

　　現(xiàn)在城市的管理是怎樣的？也許從事安防的我們都很清楚：

　　第一點(diǎn)是盲人摸象，雖然我們有很多單點(diǎn)、局部的交通和安防的感知點(diǎn)，但卻存在較多損壞的設(shè)備，雖然覆蓋最大量視頻監(jiān)控點(diǎn)，投入大量的財(cái)力去建設(shè)視頻的攝像頭，但這部分的資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有真正利用起來(lái)，現(xiàn)在更多的是集中在交通處罰、事后斷案的階段，攝像頭的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些；

　　第二點(diǎn)是燈下黑，早期建設(shè)的攝像頭并沒(méi)有智能功能，就算從今天看智能攝像頭也僅僅是小部分，而且智能也是有限的。當(dāng)前如何利用這些攝像頭把它的效能發(fā)揮出來(lái)，僅僅依靠人工基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)；

　　第三點(diǎn)是霧里看花，所有的設(shè)備是單點(diǎn)，無(wú)法發(fā)現(xiàn)一些現(xiàn)象和問(wèn)題背后的真實(shí)原因。

　　在這樣的背景下，阿里希望能把城市各種各樣的數(shù)據(jù)聚合起來(lái)，發(fā)掘它的價(jià)值，尤其是視頻的數(shù)據(jù)。但從這個(gè)項(xiàng)目提出后，不管是公司內(nèi)部還是外部，面臨著大量的挑戰(zhàn)，直至今天依然存在?？偨Y(jié)起來(lái)，挑戰(zhàn)可以歸整為三個(gè)部分，一是投入，我們需要處理整個(gè)城市幾萬(wàn)路、幾十萬(wàn)路的視頻，不管是計(jì)算、帶寬的投入，還是算法及研發(fā)的投入，二是價(jià)值，我們能從這些數(shù)據(jù)中挖掘出什么價(jià)值，是錦上添花還是需要我們自身去創(chuàng)造需求，三是與傳統(tǒng)講的視頻監(jiān)控、智慧城市又什么不一樣，差別在哪里。

　　通過(guò)對(duì)城市數(shù)據(jù)（GPS、線圈、公交、微波等）的感知，從而進(jìn)行決策優(yōu)化、預(yù)測(cè)，最后進(jìn)行干預(yù)或預(yù)防，實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市級(jí)別的全局智能，阿里把這樣一套系統(tǒng)叫做城市的大腦。目是以交通和安全兩個(gè)領(lǐng)域?yàn)橹匾膽?yīng)用場(chǎng)景，當(dāng)然未來(lái)可能還會(huì)在其它的領(lǐng)域進(jìn)行探索，如環(huán)保、能源、土地使用等等領(lǐng)域都會(huì)匯集到這個(gè)大的領(lǐng)域里來(lái)，甚至是規(guī)劃都會(huì)匯集到這個(gè)大腦里面來(lái)。

　　在感知層上，城市的感知經(jīng)歷了無(wú)感無(wú)知（想知道發(fā)生了什么，需要向別人了解）、感而不知（城市攝像頭需要大量人工操作）、感而略知（攝像頭擁有智能功能）等階段，今天城市管理者希望城市要做到感而全面知、感而全量知、感而實(shí)時(shí)知。

　　隨著算力的提成，我們不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)道路情況的全面感知，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車燈進(jìn)行全面的感知，甚至也要在質(zhì)量很差的視頻中，算法做到高精度、高速度、高性能地感知。平時(shí)車流正常通行的時(shí)候，數(shù)據(jù)是大量的，異常的數(shù)據(jù)是較少的，我們?yōu)檎５氖虑榻?，異常的事情進(jìn)來(lái)的時(shí)候，它就會(huì)有明顯的反應(yīng)。

　　在杭州城市大腦中，以下案例值得分享給大家，例如機(jī)器交警巡邏，當(dāng)前城市的攝像頭主要有兩大類，一是槍機(jī)二是球機(jī)，后者往往沒(méi)有多少智能功能，阿里的工作就是要讓大量的球機(jī)變得智能，不管是交通違法還是交通事故，都可以通過(guò)它進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，能讓城市管理者可以快速預(yù)測(cè)到城市異常狀況。

　　這個(gè)工作有一個(gè)特點(diǎn)，就是充分利用城市既有的監(jiān)控設(shè)施發(fā)揮它最大的效率，不需要再安裝一個(gè)攝像機(jī)，不管你的視頻的質(zhì)量怎么樣，阿里都可以解決問(wèn)題?？赡芎芏嘧鰯z像機(jī)的廠商會(huì)不愿意看到這樣的技術(shù)出現(xiàn)，但確實(shí)我們是做到了。

　　在杭州城市大腦的實(shí)踐中，阿里在不增加外場(chǎng)設(shè)備，不改變現(xiàn)有鏈路的情況下，通過(guò)視覺(jué)云上的計(jì)算，使得設(shè)備的能力得到很大的提升。現(xiàn)在阿里也在做AI芯片的線上測(cè)試，會(huì)進(jìn)一步減少計(jì)算的消耗，提升更高的處理能力。

　　剛才講的是感知層。再往后就是搜索和挖掘，這是實(shí)時(shí)進(jìn)行處理的。我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上找東西可以通過(guò)搜索引擎來(lái)找，如果城市的管理者要找城市發(fā)生的事情，可以通過(guò)城市的搜索引擎來(lái)找，我們把城市里看到的人、車、路、物、事等全部放到搜索引擎里去。

　　做這件事情有兩大挑戰(zhàn)，第一個(gè)挑戰(zhàn)是系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，也就是說(shuō)要去索引那么大量的數(shù)據(jù)，怎么能夠讓索引的搜索足夠快，但這是阿里擅長(zhǎng)的。第二個(gè)是用什么方式去描述我們關(guān)心的這些對(duì)象，關(guān)心的那個(gè)車和那些東西，當(dāng)然也可以用結(jié)構(gòu)化的信息來(lái)做，這個(gè)車是什么顏色、什么牌子，這個(gè)人是男是女等等。今天阿里可以用特征的方式來(lái)識(shí)別，它是一串?dāng)?shù)字，這串?dāng)?shù)字就代替了你所關(guān)心的這輛車、這個(gè)人的特征，阿里通過(guò)這個(gè)特征進(jìn)行目標(biāo)的索引和檢索。怎么樣找這個(gè)合適的特征，怎么樣把一個(gè)圖片，一個(gè)目標(biāo)變成一個(gè)特征，這是核心的課題，這里面有很多的方法，阿里可以通過(guò)學(xué)習(xí)的方法，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)，可以逼迫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂到我們想要去的地方，從而使它表達(dá)出我們想要表達(dá)的方法。

　　接下來(lái)是預(yù)測(cè)，雖然我們無(wú)法預(yù)測(cè)某個(gè)個(gè)體的行為，但是我們可以預(yù)測(cè)整體的趨勢(shì)，我們?cè)谔K州做了這樣的實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)車流在20分鐘、30分鐘后的變化。

　　今天的GPS導(dǎo)航，其實(shí)是沒(méi)有幫你做車流預(yù)測(cè)的，它僅僅是根據(jù)當(dāng)前的車流給你選擇一個(gè)最優(yōu)路線，所以經(jīng)常會(huì)走著走著它給你建議不同的路線，因?yàn)榻煌顩r在變化。但如果我們有預(yù)測(cè)，GPS的路徑規(guī)劃就可以做得更好，如果時(shí)間更長(zhǎng)的話，還可以進(jìn)行更好的干預(yù)。這里面我們用深度學(xué)習(xí)的方法預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的交通狀況，這在蘇州得到了很好的預(yù)測(cè)。

　　城市大腦的不同之處，第一是用大量異構(gòu)城市數(shù)據(jù)中通過(guò)大規(guī)模計(jì)算和AI，挖掘其不可替代的價(jià)值。第二，城市大腦是在做人的智能不能完全的事情，因?yàn)樗膹?fù)雜度、計(jì)算量已經(jīng)沒(méi)有辦法用人力來(lái)完成，比如說(shuō)紅綠燈的配置、眾多球機(jī)的檢測(cè)無(wú)法通過(guò)人力完成，我們要通過(guò)城市大腦完成人不能完成的事情。我們經(jīng)常講人工智能有的地方是超越人的，有的地方是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如人的，但在這個(gè)地方它是超越人的。第三，城市大腦還希望將來(lái)能成為一個(gè)城市的基礎(chǔ)設(shè)施，就像水電煤一樣。

　　深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)、計(jì)算能力使得AI有了發(fā)展，這個(gè)發(fā)展使得我們思考能不能為城市建造一個(gè)大腦，挖掘城市的價(jià)值，改變這個(gè)城市，改變我們?cè)诔鞘欣锏纳罘绞?。由于這個(gè)城市的環(huán)境、城市的平臺(tái)是非常獨(dú)特的，它的數(shù)據(jù)的量、計(jì)算的需求，問(wèn)題的復(fù)雜性、它對(duì)價(jià)值挖掘需求的量和迫切性使得城市可以成為一個(gè)平臺(tái)，或者說(shuō)城市大腦可以成為一個(gè)平臺(tái)，去孵化更多的技術(shù)，有更多的創(chuàng)新在這個(gè)平臺(tái)上能夠發(fā)掘出來(lái)，使得一些科研的技術(shù)、實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)在這個(gè)平臺(tái)上得到錘煉，得到扎扎實(shí)實(shí)的實(shí)現(xiàn)。這也是為什么城市大腦會(huì)被科技部選為首批四個(gè)國(guó)家人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)之一的原因。

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