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人类首次解码脑电波,将神经信号直接转化为语音【前沿技术周报】
2019-04-26 19:18

人类首次解码脑电波,将神经信号直接转化为语音【前沿技术周报】

文章所属专栏 前沿技术情报所

各位周末愉快!


来看一下这一周前沿技术领域都有哪些新鲜、重要,不容你错过的消息吧。


一.最新学术研究成果


1、脑机接口领域突破:成功解码脑电波,并合成语音


4月25日,Nature杂志发表了加州大学旧金山分校(University of California San Francisco)的一项最新成果,该校神经外科华裔教授Edward Chang及同事开发出一种可以将脑活动转化为语音的解码器。这套人类语音合成系统,通过解码与人类下颌、喉头、嘴唇和舌头动作相关的脑信号,并合成出受试者想要表达的语音。


这项最新研究中,为了实现将脑信号转换为可理解的合成语音,并且是以流利说话者的速度输出,研究人员设计了一种神经解码器,明确地利用人类皮层活动中编码的运动学和声音表征来合成可听语音。


研究人员表示,脑机接口正迅速成为恢复功能丧失的临床可行手段,这项最新的研究成果解决瘫痪和失语患者所面临的重大挑战,并可能是让他们恢复“说话”能力的重要一步。


重要性:高;槽点值:低。


观点:在摩尔定律的促进下,电子设备的发展真的是日新月异,相比之下,人类自身和电子设备之间的交流却几乎没有改变,主要还是依靠显示屏和键盘。这实际上为人类对电子设备的使用设了上限。随着脑机接口方面的进一步探索,人类有希望从源头提升电子设备的效用,最终在医疗和日常使用中为人类带来更大的利益。


2、完胜职业选手的Dota 2还是被人类找出了弱点



4月14日,人工智能“OpenAI Five”以2比0的绝对优势击败了Dota 2人类TI8联赛冠军OG战队。比赛4天后,OpenAI宣布将开放为期3天的Arena竞技场模式,邀请所有Dota 2玩家挑战OpenAI Five。


最终,“OpenAI Five”在 Dota 2 竞技场上获得的最终成绩为7215 : 42,胜率高达99.4%。这已经足以说明人工智能的强大,但也让剩下的0.6%的战局十分具有分析意义。因为有一小队人类,在仅有的42场胜利中,一口气拿下了10连胜。


有外国网友在研究了这队人类玩家的策略之后,发现他们主要是因为发现了AI的弱点。在已经大规模减少复杂度的游戏中,AI仍然难以透过复杂的表面看到本质。例如很多隐形的英雄和招式,就让AI“不知所措”。


虽然在约等于一个玩家4.5万年的游戏时长的训练下,人工智能拥有了灵活的走位、迅速的反应、无缝衔接的技能,超一流的血量控制这些顶级微操作。但是面对人类故意设下的圈套或者隐身单位,它仍然缺乏合理的推理能力。


重要性:中;槽点值:高。


观点:目前人工智能主要走的还是“暴力流”,通过神经网络这种全新的算法把的人类在强度和时间长度上无法处理的任务执行出来,进而得到一些人类无法得到的结果,例如计算机极其犀利的微操水平。但同时人工智能又是愚蠢的,因为Dota 2的人工智能主要基于图像进行学习,于是乎就在隐形的招式中变成了菜鸡。这其实也展示了人类超凡的有效学习能力,计算机好不容易4.5万小时训练出来的微操水平,在2盘游戏的探索之后就土崩瓦解。


3、一个图案帮你从人工智能的监视中“隐身”



一个来自比利时鲁汶大学(KU Leuven)的科研团队发现,使用特殊设计的图案遮挡部分身体,就可以让基于 YOLOv2 模型的监控系统丧失对人物的识别能力,从而实现在摄像头下顺利”隐身”的效果。他们把这样的图案叫做”对抗图案”(Adversarial Patch)。


他们发明了一套严谨的方法,简单点总结就是反向利用另外一套机制,循环法宣和训练“对抗图案”,不断降低特定人工智能图片对象分析算法对于目标的检测值,最终得到一个只要人放在身上就能完全躲避被人工智能发现的最优”对抗图案”。


重要性:中;槽点值:高。


观点:人们对于人工智能担心的主要一个原因就是“黑盒子”,也就是无法预知究竟输入和结果之间的关系。这个“对抗图案”的操作其实也正好说明了这一点,它本身同样是使用神经网络生成,所以最终才能够在其他神经网络中起到对抗作用。传统的代码因为是人所掌握的,所以其实理论上可以不断迭代,填补缺陷。但是对于神经网络中的缺陷,填补却是不可能的,在被攻陷之后,唯一的办法是生成另外一个神经网络并且替换下去。


4、Science:类脑“人造突触”实现运算存储同步,能耗仅需计算机的十分之一


斯坦福大学和桑迪亚国家实验室的研究人员开发出一种类脑计算机的部分装置:它类似一种人造突触,可以模仿神经元在大脑中的通信方式。对于特定的任务,人工突触系统处理和记忆动作所需的能量,仅相当于最先进的计算系统的十分之一。


该团队打造的人工突触类似于改版的电池,研究人员可以调大或关闭两个终端之间的电流,电流模仿大脑中的学习方式。这是一种特别高效的设计,因为大脑中的数据处理和内存存储是一个动作,而不是更传统的计算机系统中那样,先处理数据,再移动到存储中。


重要性:中;槽点值:中。


观点:摩尔定律的减缓,对于人类各项科技的推进都是影响巨大的。但是计算机领域绝不止摩尔定律一条上升通道,计算机自身的架构也是其一,除了类突触架构外,目前在研究的还包括类神经元、记忆体核心架构等等。相信未来必然会给我们带来惊喜。


二、前沿技术公司新动向


1、特斯拉电动车着火,再次引发大众对电动车的担忧



4月21日晚,上海徐汇区某小区一辆Model S发生燃烧。根据流出的地下车库监控录像,4月21日晚8时许,一辆特斯拉Model S先冒出白烟,进而起火燃烧。火灾现场,包括特斯拉、奥迪、雷克萨斯三辆轿车发生燃烧。目前,火灾原因和财产损失正在进一步调查核实之中。


据不完全统计,特斯拉Model S、Model X系列电动车自上市以来,在充电、行驶、碰撞中,已发生近50宗燃烧或爆炸事故。电动汽车起火的大部分原因指向动力电池,既有电池本身的质量问题,也有材料特性造成的问题。锂电池一旦起火,火势蔓延极快,剧烈燃烧温度可能会达到600℃—1000℃,同时释放大量有毒气体。


重要性:高;槽点值:高。


观点:锂电池本身其实是电化学的工业化下的最优选,而电池的安全性和容量虽然谈不上弯曲眼对立,但终归是“此消彼长”的规律。就好比现在使用的数种锂电池技术中,绝大部分都是以最大化电池容量为目的的,其次才是安全性。同时,电池中的能量越来越大,而且在短路、控制失控等情况下,电池的高导电性还会进一步加剧化学反应。至少从目前来说,仍没有明显的完美解决方法,但进一步降低锂电池、新能源汽车的起火概率依然是个重要的课题。


2、特斯拉“自动驾驶投资者日”,交底全自动驾驶计划


美国时间本周一,特斯拉在Palo Alto总部搞了一场“自动驾驶投资者日”活动。在主题演讲环节,特斯拉的高管齐上阵,对特斯拉ADAS以及未来的全自动驾驶计划“交了底”。其中包括芯片、硬件,以及软件配套方案。



其中全自动驾驶的硬件称为Hardware 3.0,每套HW3.0含2套FSD(Full Self-Driving)硬件,未来会嵌入手套箱的顶部。FSD硬件上的芯片为特斯拉自己打造,采用三星14nm工艺,内部拥有60亿个晶体管和2.5亿个逻辑门。



4颗芯片能够提供144 TOPS(具体什么TOPS单位没说),FSD还有两个神经网络加速器,每秒可处理1TB数据并执行36 TOPS的计算(一共72 TOPS)。除此之外,Hardware3.0还搭载了十几个ARM A72 64位CPU,主频可达2.2GHz,是现有解决方案性能的2.5倍。功耗方面,FSD每英里只消耗250瓦,不会影响车辆续航。不过它却能每秒处理2300帧画面,而Hardware 2.5仅110帧。


根据马斯克自己的计划,最快2020年(明年),特斯拉就会推出Robotaxi(无人驾驶出租车)服务。未来,Model S和Model 3系列都会作为RoboTaxi用车。



为了配合这一规划,还会进一步变革电池组,把使用寿命从目前的300-500,000英里提升到100万英里,实现最低的维护费用。另外,在RoboTaxi的大趋势下,方向盘、刹车踏板等零件会变得越来越不重要,会把它们从车里砍掉。


重要性:高;槽点值:高。


观点:老实说,这次特斯拉的自动驾驶发布会的内容是吹的太过了,就比如其自动驾驶硬件平台,所能拿出来标榜的TOPS性能其实并没有给出具体的测试场景及种类。以至于在发布会直接就被英伟达和科技媒体们扒了出来。其次是在这次活动中,特斯拉对于自动驾驶所展现出来的那种“急切”,实际上是一种不应该出现在自动驾驶、甚至是汽车公司中的情绪。



3、三星未来10年半导体投资超千亿美元


4月24日,三星电子宣布,将在未来10年内(至2030年)在包括代工服务在内的其逻辑芯片业务上投资133兆韩元 (约1158亿美元),以期超越台积电,成为全球第一大芯片代工厂,并维持对英特尔的领先,坐稳全球第一大半导体厂商的宝座。


据介绍,该笔投资将包含73兆韩元的国内研发,以及60兆韩元的生产基础设施,预计将为每年平均投资11兆韩元。韩国政府积极支持这项计划,目标在发展国内半导体产业,以减少国内对记忆体晶片业务的严重依赖,并更好地抵御中国制造商崛起所带来的市场挑战。


重要性:高;槽点值:中。


观点:既然已经拿下了全球半导体的王座,三星自然不可能会主动去放弃现有的地位,唯一的办法就是继续加大研发领域的投入。



4、波士顿动力的机器狗Spot Mini即将量产


在科技媒体TechCrunch举办的“机器人+AI”讨论会上,波士顿动力CEO Marc Raibert首次展示了它的量产版,还说今年7月或8月先量产100台。此次展示的SpotMini机器人配备了周身摄像头,可以同时观察到四面八方,并采用了新皮肤,能够在机器人摔倒时为其提供更好的保护。


据了解,SpotMini将于今年7/8月开始量产,第一批计划生产约100台,价格信息则会在今年夏天公布。


重要性:中;槽点值:中。


观点:波士顿动力可以说是现有多用途商用机器人的技术龙头,他们在自己研制的多种形式的机器人中均表现出了较高的完成度。在一堆现有机型中,SpotMini可以说是反复升级优化之后的杰作,它此前也已经在建筑工地、犯罪现场等场景中进行了试用,期待随之而来的量产以及实际应用能够展现出波士顿动力应有的技术水平。


5、民营火箭企业蓝箭与英意两国公司签署亿元合同


4月26日消息,中国民营火箭公司蓝箭CEO张昌武与英国Open Cosmos 公司副总裁Tristan Laurent、意大利D-Orbit公司首席执行官Luca Rossettini签署合同,标志着合作正式达成。两项目涉及立方星发射、在轨交付等内容,合同累计金额过亿元人民币。


据了解,蓝箭航天将为Open Cosmos研制的立方星群提供发射服务,双方通过整合立方星研制和发射等航天技术服务,联合为中英双方商业航天市场提供立方星相关的高度集成的一揽子工程技术服务。意大利D-Orbit公司将采用蓝箭航天自主研制的“朱雀”系列运载火箭,为前者研制的立方星智能分配系统提供涵盖多项工程服务的一站式商业发射解决方案。


重要性:中;槽点值:中。


观点:中国民营航天崛起之快,已经引起了国外民营航天公司的注意。



6、极飞发布农业无人机智能播撒系统


4月25日,无人机公司极飞科技发布了无人机智能播撒系统。从单一的农药喷洒,至种子撒播,无人机功能在拓展。


根据极飞介绍,此次发布的智能播撒系统,是对农业生产中播种和植保环节研发的自动化播撒设备,可应用于草籽、水稻种子、油菜籽等1-10mm的种子及药肥固体颗粒的播撒。极飞科技还联合藏区机构,成立了首支藏民飞防队,完成万亩草原播种作业作示范。


极飞科技CEO彭斌介绍,该智能播撒系统将解决两类播撒痛点:一是对比人力播撒,其成本更低、效率更高。过去牧民人工播撒草籽,一天平均仅能播撒 10 亩左右,而极飞智能播撒机作业效率达80亩/时,一天(8小时计)可完成640亩作业,相当于64个人工作业的效率。


二是解决了传统飞播用量不精准、飞行精度低、播撒不均匀的痛点,极飞采用行业自研的滚轴定量器设计,精准控制亩用量与播撒密度,并利用专利JetSeed(TM)气流喷射技术,让固体颗粒可精准投放至所需环境,且全程与飞行速度联动,实现变量播撒。


重要性:中;槽点值:低。


观点:播撒其实可以看做此前农业无人机植保的一个延伸,跟之前的区别主要是最终落到田地里面的东西有所不同。



7、SpaceX载人龙飞船意外爆炸


一段视频显示,马斯克SpaceX的载人龙飞船(Crew Dragon),上周六在卡纳维拉尔角空军基地进行静态试点火的过程中发生爆炸。有报道称,太空舱几乎完全被毁。爆炸产生的橙红色浓烟,在至少五公里开外的海滩上清晰可见。


SpaceX随后对情况做出了说明:今天早些时候,SpaceX在卡纳维拉尔角1号着陆场内的试验台上,对龙飞船做了一系列引擎测试。最初的测试都成功完成,但最终测试导致实验台上的异常。NASA也很快发出声明:双方正在联合调查,这正是我们为什么要测试。我们会学习,做出需要的调整,然后安全地推进商业载人计划。


但截至目前,SpaceX并不承认其载人龙飞船发生了爆炸,只是说是“异常情况”。


重要性:高;槽点值:高。


观点:目前官方仍没有更多信息公布,只能继续等待。但毫无疑问的是,曾经经历过航天飞机惨剧的美国人,在载人航天这件事上肯定是怕“井绳”的,SpaceX这次意外平静下来再进一步处理或许是好事。



8、谷歌获FAA首个无人机快递许可,相关服务年内将在美国上线


据路透社消息,Alphabet旗下的无人机快递公司Google Wing今天正式获得美国联邦航空管理局(FAA)颁发的第一个无人机快递许可证,今年晚些时候,将在弗吉尼亚州布莱克斯堡市提供无人机送货服务。

     

FAA表示,该无人机快递许可认证有效期为两年。一名飞行员一次最多可以操作五架无人机,而且只能在白天操作。无人机不能携带有害物质或在人类上空盘旋。


重要性:中;槽点值:高。


观点:无人机货运的概念其实已经提出很久了,甚至连很多快递巨头都纷纷自行进行探索,但这个方向到具体商用的路上始终存在很多疑问。在实际应用中去探索,应该是最能见真知的方法了。



9、厦门大学成功发射“嘉庚一号”火箭


据厦门大学微博发布的消息称,2019年4月23日上午7时28分,由厦门大学航空航天学院和北京凌空天行科技有限责任公司共同研制的厦门大学“嘉庚一号”火箭在我国西北部沙漠无人区成功发射。


“嘉庚一号”是一款创新型的带翼可回收重复使用火箭,用于飞行验证由厦门大学航空航天学院设计、研制的高超声速双乘波前体。火箭全程在大气层内飞行,最大飞行高度27.4km。最终在指定着陆点成功回收。


据悉,厦大“嘉庚一号”火箭长8.7米、宽2.5米、重3700公斤,头部装有厦门大学航空航天学院研制的双乘波一体化布局,此次火箭发射的目的之一就是对该布局在真实的飞行条件下开展动力学测试。


重要性:高;槽点值:中。


观点:航天在国外其实并没有那么神秘,反倒是很多中学、大学生的兴趣爱好。将一些前沿技术通过校企合作的方式做起来,其实对于塑造我们未来的技术实力是有很大好处的。


三、5G相关进展



1、 中国联通宣布40城市开通5G试验网


在本周二举行的2019中国联通全球产业合作伙伴大会上,中国联通对外表示,中国联通5G试验网络在40城市正式开通。其中七个特大城市为北京、上海、广州、深圳、南京、杭州、雄安,其他33城市实现热点区域覆盖。


与此同时,中国联通还发布了“7+33+n”5G试验网络部署,旨在加强七大5G试验城市核心区域连续覆盖,以及33座城市的热点区域和N座城市行业应用区域提供5G网络覆盖,为合作伙伴提供更为广阔的试验场景,推进5G应用孵化及产业升级。


2、英特尔:苹果与高通意外和解促使其退出移动5G市场


据外媒报道,英特尔首席执行官鲍勃·斯旺(Bob Swan)在公开场合解释了芯片巨人退出移动5G市场的主要原因: 在苹果和高通解决了专利授权纠纷后,该公司得出结论:和解意味着高通将再次向苹果提供调制解调器,英特尔在这项业务中无利可图。


斯旺在接受采访时评论称:“考虑到苹果和高通各自发布的通告,我们评估了我们在为智能手机提供这项技术时能否赚钱的前景。我们的结论是,看不到盈利的希望。”


3、韩国政府:年内5G覆盖93%人口 建设23万座基站


本周二,韩国政府和移动运营商举行了有关5G发展的会议。周三,韩国科技和通信部表示,这些运营商承诺今年内,在韩国85个城市建设23万个5G基站,覆盖韩国5100万总人口的93%。


据韩国政府称,自4月5日韩国运营商开通5G网络的商业服务以来,截至周一,三大电信公司一共建立了50512个5G通信基站。然而,大多数集中在首都首尔及其周边地区和其他大都市。


除了将5G基础设施扩展到农村地区外,韩国政府还表示将在室内和地下设施中提供5G网络覆盖。韩国的移动运营商发誓要在首尔地铁的每条线路和全国120栋大型建筑上安装5G基站设备。


为了确保5G网络的超高速运行,韩国政府表示将支持移动运营商改进5G技术的努力,如“波束形成技术”,以实现更快的数据传输以及5G和4G长期演进版本的双重网络连接。


4、高通携手OV、小米、中兴等厂商开启中国5G部署


4月23日,高通子公司高通技术今日宣布携手OEM厂商包括努比亚、一加、OPPO、vivo、小米和中兴通讯,共同支持中国联通的5G部署——上述OEM厂商的终端均搭载旗舰骁龙855移动平台,并配合集成射频收发器的骁龙X50 5G调制解调器和高通 Technologies射频前端解决方案。中国联通在合作伙伴大会上宣布,其将成为首家宣布为消费者提供5G体验的中国运营商。


四.前沿技术领域投融资


1、软银子公司将向Alphabet热气球互联网子公司投资1.25亿美元


据外媒报道,软银旗下公司HAPSMobile周三表示,该公司将投资1.25亿美元收购谷歌母公司Alphabet附属热气球互联网子公司Loon的股份。


软银成立一年的HAPSMobile和Alphabet公司的Loon子公司——去年7月从这家谷歌母公司的研究实验室中独立出来——均试图将网络设备带到高空中,以便在地面信号塔无法覆盖的地区提供高速互联网连接。Loon用一个巨大的热气球携带网络设备,而HAPSMobile则使用一架大型无人机来运载网络设备。


2、企鹅杏仁获2.5亿美元新一轮融资


企鹅杏仁集团已完成2.5亿美元的新一轮融资,由碧桂园创投、腾讯、基汇资本联合领投, 招银国际、嘉实财富、中俄投资基金、红杉中国、盛世景集团、中航信托跟投。本轮融资完成后,企鹅杏仁估值已超过10亿美元,该笔融资将持续投入到其一站式综合医疗服务平台建设和健康服务体系构建中。


企鹅杏仁,其前身为企鹅医生,由腾讯联合基汇资本、医联、红杉中国发起创立,2018年8月与杏仁医生合并为企鹅杏仁集团,形成了包括用户端线上咨询服务产品、机构端信息化管理系统、医师服务平台、线下智能检测硬件终端、实体诊所等在内的业务布局。


截止目前,线上,企鹅杏仁已覆盖44万认证医生和1000万患者用户,并连接超过3万家医院;线下,已落地近50家诊所,包括全科诊所、日间手术中心、专科诊所等形态,并覆盖北京、上海、深圳、成都、沈阳、广州、香港、南京8个城市。


五,专家观点


4月23日,青腾大学战略升级发布会暨北大-青腾未来产业学堂启动仪式在深圳腾讯滨海大厦举办。担任青腾大学荣誉校长的马化腾在现场进行了分享。



马化腾


未来几年,中国互联网行业将面临一个转折点。过去一二十年,互联网高速发展,但在未来几年网民增速将放缓。中国的人口在未来10—15年面临较大压力,劳动人口数量会减少,这些变化是挑战,也是机遇。这些变化让我们看到,过去的人口红利正在向创新驱动红利转变。


讲讲未来几年有哪些单个核心的变量。


第一是数字化的进程,会大大改变各个行业中的链条关系,它一定会被简化,可能很多中间环节会不见了,甚至它的制造业和服务业的界限会很模糊,以前可能分得很细,现在要开始考虑到垂直整合,这是一个新的变化。我看到一些领域的创新创业团队从这些地方杀出来,比如说链家,它从传统的房地产中介,现在不仅从线下逆袭到线上,甚至还直接进入到租赁业务,直接签约买断一些房子,统一来装修,统一租赁,这完全是改变过去业态的。


第二个是IT资源的调用能力,大家知道摩尔定律,每一年个人和企业调用IT资源的能力在不断地攀升,未来如果得到量子计算大的突变,在计算能力巨大提升以后,过去很多不可能的事情都会变成可能。


第三个是人机交互模式,过去我也提得很多,PC到手机最大的改变就是人机交互模式完全变了,未来会完全重新洗牌,我相信未来新的AR、VR将会大大改变目前的生态。目前用手机也是有很多弊端的,大家的手指、颈椎、眼睛都是受损很严重的,我希望未来新的人机界面能够解决这些问题。


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