英特爾的環(huán)境感知技術(shù)

元池

英特爾公司在IDF大會(huì)上正式推出了感知計(jì)算軟件開發(fā)工具包2013測試版，其功能在于幫助開發(fā)者開發(fā)應(yīng)用程序，使用戶通過將語音和機(jī)器視覺與鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏結(jié)合起來的多模式界面，實(shí)現(xiàn)人類與計(jì)算機(jī)設(shè)備的互動(dòng)。計(jì)算機(jī)設(shè)備根據(jù)環(huán)境和用戶歷史選擇最佳的控制方式，需要隱私控制時(shí)，可在SDK中加入隱私通知；需要協(xié)調(diào)時(shí)，可使用兩種不同的模式，如唇語可以與語音文本結(jié)合，從根本上改善語音互動(dòng)模式。

互動(dòng)理念的源動(dòng)力

隨著計(jì)算設(shè)備擁有了更強(qiáng)的處理能力、更好的連接性以及創(chuàng)新的感應(yīng)功能，環(huán)境感知將從根本上改變?nèi)藗兣c信息設(shè)備及設(shè)備所提供的服務(wù)之間的互動(dòng)和關(guān)聯(lián)。環(huán)境感知設(shè)備通過整合硬件和軟件傳感器，將預(yù)見用戶需求、為用戶提供建議并在日常生活中引導(dǎo)用戶，相對于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，其更接近個(gè)人數(shù)字助理。

環(huán)境感知不同于我們今天看到的各種基于傳感器的簡單應(yīng)用（如GPS定位器），環(huán)境感知設(shè)備利用各種感應(yīng)形式瞬時(shí)確定用戶行為狀態(tài)，了解用戶的基本情況、生活狀況、工作和娛樂方式等，隨著設(shè)備對用戶生活的深入“了解”，它們還能預(yù)見用戶的需求。英特爾開發(fā)感應(yīng)、收集與共享環(huán)境數(shù)據(jù)新方式的同時(shí)，諸多感應(yīng)設(shè)備將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)并且日益智能化，因此，對環(huán)境感知理念提出的一個(gè)尖銳問題就是如何保障隱私和信息安全。環(huán)境感知設(shè)備一方面，能夠生成并利用環(huán)境信息，從而大大改進(jìn)用戶體驗(yàn)；另一方面，要確保個(gè)人信息的安全和隱私。英特爾接下來將發(fā)布多項(xiàng)基于硬件的安全技術(shù)，成為新的安全級別基礎(chǔ)，顯著提升所有計(jì)算設(shè)備抵御潛在攻擊的能力。

感知計(jì)劃是一個(gè)長期的項(xiàng)目，英特爾公司一直專注開發(fā)“除鍵盤和鼠標(biāo)外”使用設(shè)備的另外途徑。感知計(jì)算軟件工具包的成功開發(fā)，將再次引領(lǐng)人與科技的互動(dòng)，改變我們的世界。但是，隨意的環(huán)境信息運(yùn)用很容易造成用戶的負(fù)面體驗(yàn)。讓環(huán)境感知信息發(fā)揮作用的關(guān)鍵就是以人為本的設(shè)計(jì)，因此，研究清楚人們到底喜歡什么，將是英特爾重點(diǎn)調(diào)研的課題。順著這樣的研究理念，英特爾最終希望可以通過人腦研究項(xiàng)目，使人們有朝一日能夠通過自己的思維直接與計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)。在與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)和匹茲堡大學(xué)聯(lián)合研究的項(xiàng)目中，英特爾研究院正在研究如何從人的神經(jīng)活動(dòng)模式中推斷出人的認(rèn)知狀態(tài)。

引領(lǐng)技術(shù)的先驅(qū)者

傳感器在填補(bǔ)和消除人機(jī)智能鴻溝的研究項(xiàng)目中發(fā)揮重要的作用。任何計(jì)算設(shè)備要想擁有類似人類的智能，都必須具備同人類一樣靈活多樣的感官能力（如視覺、聽覺和觸覺等），這樣才能實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境和信息的觀察與感知，從而掌握人類的學(xué)習(xí)、推理和應(yīng)變能力。各種高精度、靈敏的傳感器就是機(jī)器的眼睛、耳朵和皮膚，傳感器可將自然界的模擬信息轉(zhuǎn)化成由計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信息，也是將物理世界與數(shù)字世界連接起來的關(guān)鍵一環(huán)。

英特爾在傳感器上的研究覆蓋范圍廣，開發(fā)內(nèi)容豐富，包括可在人體內(nèi)隨血液流動(dòng)、實(shí)時(shí)檢測血糖和心率等各項(xiàng)健康指數(shù)的微型傳感器，可集成在計(jì)算設(shè)備上、感知人類活動(dòng)以協(xié)助教學(xué)和娛樂的攝像頭加速傳感器，以及能夠讓社會(huì)參與氣候監(jiān)控的環(huán)境傳感器等。傳感器的發(fā)展將使機(jī)器設(shè)備告別被動(dòng)接受人類指令來決定自身行動(dòng)的時(shí)代，實(shí)現(xiàn)更加主動(dòng)的與人和環(huán)境的互動(dòng)溝通，從而為人類的科技生活帶來強(qiáng)有力的積極影響。

在傳感器研究成果的基礎(chǔ)上，英特爾也嘗試研發(fā)整個(gè)高科技行業(yè)所密切關(guān)注的機(jī)器人領(lǐng)域。與現(xiàn)有計(jì)算設(shè)備只能通過顯示和音頻設(shè)備提供信息相比，如果使機(jī)器人可以在接觸到物體之前就能“感知”物體，可活動(dòng)的機(jī)器人便能通過類似人的動(dòng)作、移動(dòng)和操作物體的能力為人類的生活和工作帶來更多便利。英特爾希望通過未來40年的努力讓每個(gè)家庭或個(gè)人都能擁有自己的機(jī)器人，它可以通過人臉識別技術(shù)來辨認(rèn)主人，進(jìn)行自主的移動(dòng)和操作，領(lǐng)會(huì)并執(zhí)行“請把這些亂糟糟的東西清理一下”之類的命令，進(jìn)一步改變?nèi)祟惖纳詈凸ぷ鞣绞健?/p>

英特爾成功演示了無需任何插頭或電線讓發(fā)送端將電能無線傳送到距其2到3英尺的接收端，并點(diǎn)亮60 W燈泡的精彩時(shí)刻。通過磁共振場而非電場將發(fā)送端的電力無線傳輸給接收端，不會(huì)對人體帶來任何危害，也不會(huì)在傳輸中出現(xiàn)能量損耗。這項(xiàng)綠色高效的無線供電技術(shù)通過不斷完善，將會(huì)在更大的區(qū)間發(fā)揮作用，并用于支持所有的計(jì)算設(shè)備。隨著未來技術(shù)發(fā)送端和接收端的進(jìn)一步縮小，人們將可以在辦公室、家庭和公共場合及移動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行集成，通過環(huán)境感知，實(shí)現(xiàn)無線供電的夢想。

英特爾可編程物質(zhì)研究的目標(biāo)是讓各種計(jì)算設(shè)備能夠像“變形金剛”一樣，實(shí)現(xiàn)靈活且有針對性的外觀形狀改變，以適應(yīng)不同的應(yīng)用模式和場景。采用這種技術(shù)的設(shè)備或機(jī)器可以在用戶需要將它放入口袋時(shí)縮小體積、需要作為手機(jī)使用時(shí)變成耳機(jī)形狀，或者在用戶需要瀏覽互聯(lián)網(wǎng)或觀看視頻時(shí)變出大尺寸的屏幕和鍵盤?？删幊涛镔|(zhì)通過磁力緊密相連，并可以根據(jù)指令靈活地改變排列方式，從而實(shí)現(xiàn)形狀的變化。

英特爾除了從多個(gè)方面和角度研究提升機(jī)器的智能、適用性、易用性，聯(lián)合業(yè)界展開針對人機(jī)交互界面和方式的革命性創(chuàng)新。Emotiv EPOC耳機(jī)與人們熟悉的鍵盤、鼠標(biāo)或基于語音識別的聲音控制方式不同，使用時(shí)需要戴在頭上的Emotiv EPOC耳機(jī)不但可以偵測到用戶的動(dòng)作和表情，還可以直接識別用戶的腦電波波形，分析用戶的意識與潛意識，并利用這些信息來控制電腦上的視頻游戲。使用者只要在腦海中轉(zhuǎn)個(gè)念頭，并配合自然的動(dòng)作和表情變化，Emotiv EPOC就可控制游戲中的角色做出相應(yīng)的反應(yīng)，或是微笑，或是做鬼臉，或是執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作。隨著人們對腦電波的深入認(rèn)識，類似設(shè)備將來也可能會(huì)識別更多類型的意識和潛意識含義，使人腦與電腦的直接交互成為可能。

創(chuàng)新模式的設(shè)計(jì)師

英特爾在消除人機(jī)智能鴻溝領(lǐng)域的研究將為其在計(jì)算和通信技術(shù)方面帶來更大的創(chuàng)新空間。傳感器收集來的海量數(shù)據(jù)的傳輸、分析和處理，計(jì)算設(shè)備和機(jī)器人在學(xué)習(xí)、推理和自主行為能力上的提升，以及更為先進(jìn)和自然的人機(jī)交互方式都需要強(qiáng)大的計(jì)算和通信技術(shù)支撐，人類利用這些技術(shù)可以構(gòu)建和設(shè)計(jì)未來的生活方式。

通過獨(dú)特的算法和無邊界顯示技術(shù)可將家中或辦公室的任何平面轉(zhuǎn)換成互動(dòng)性顯示屏。利用英特爾軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)來源圖像的無縫集成，可以在家里物體和角落的表面進(jìn)行圍繞式顯示，這樣的體驗(yàn)無疑以全新的方式將所顯示內(nèi)容進(jìn)行分享和互動(dòng)。

通過圖片體現(xiàn)情感，改變?nèi)伺c設(shè)備互動(dòng)的方式，這樣的裝置探索了人與圖片之間存在的情感聯(lián)系，以及利用圖片培養(yǎng)豐富的情感互動(dòng)的潛能。將人們使用手機(jī)上拍攝的照片投射到大型互動(dòng)顯示屏上，通過對圖片標(biāo)題的實(shí)時(shí)情感分析來推斷圖片的情緒。英特爾情感分析軟件基于情感環(huán)形模式使用圖片的標(biāo)題，并利用相應(yīng)的算法把這種分類轉(zhuǎn)化為互動(dòng)顯示屏上圖片的色彩編碼。體驗(yàn)者通過一塊可觸摸的屏幕來表達(dá)自己對圖片的感覺，相應(yīng)的調(diào)整則通過顏色、文本和聲音反映出來。體驗(yàn)者還可以關(guān)聯(lián)類似情感的圖片，利用情感來設(shè)計(jì)整個(gè)裝置的設(shè)置和顏色，這套技術(shù)實(shí)現(xiàn)人們通過抓取并分享各種活動(dòng)的集體氛圍。

通過互動(dòng)式購物改變?nèi)藗兊馁徫锓绞健＞W(wǎng)購正在改變?nèi)藗兊馁徺I習(xí)慣，實(shí)體店的零售商與網(wǎng)絡(luò)零售商展開競爭，然而只要在零售環(huán)境中集成互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌，零售商也可以在實(shí)體店里實(shí)現(xiàn)網(wǎng)購體驗(yàn)，為消費(fèi)者、制造商和零售商創(chuàng)造更多價(jià)值。該技術(shù)集成了動(dòng)作傳感器、溫度傳感器、攝像頭、WiFi/3G、以太網(wǎng)、觸摸屏、近場通訊和云連接技術(shù)。這些包含豐富傳感器的設(shè)備可以安全地與后臺服務(wù)器及云端進(jìn)行通信，向購物者和制造商提供環(huán)境感知數(shù)據(jù)，從而在實(shí)體店里實(shí)現(xiàn)全新的購物模式。

視線營銷改變?nèi)藗兊臓I銷方式。LED照明和標(biāo)牌可能成為營銷人員幫助消費(fèi)者做出購買決策的一個(gè)新工具。LED照明正以其固有的高效、環(huán)保和美觀優(yōu)勢日益普及。英特爾展示如何調(diào)制LED燈管，使其發(fā)送的市場營銷數(shù)據(jù)只能被智能手機(jī)的攝像頭捕獲。從本質(zhì)上來說，雖然人眼也能看見LED信號，但把手機(jī)攝像頭對準(zhǔn)LED廣告牌時(shí)，智能手機(jī)卻能夠以人類“不可見”的QR代碼的方式接收到額外信息。

通過情景感知通信改變?nèi)藗兊穆?lián)絡(luò)方式。通過集成各種硬件和軟件的傳感功能以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法，讓手機(jī)推斷出你的活動(dòng)和社交互動(dòng)。英特爾展示未來手機(jī)如何推斷用戶活動(dòng)及空閑狀態(tài)，并將該信息發(fā)布給用戶可信的社交圈，手機(jī)可以在接到電話時(shí)代表用戶做出恰當(dāng)反應(yīng)，并選擇最佳方式來發(fā)送或接收信息。

通過無憂會(huì)議改變?nèi)藗兊拈_會(huì)方式。英特爾展示設(shè)備如何自動(dòng)推斷用戶最可能希望協(xié)作的對象，并幫助用戶以最少的花費(fèi)舉行在線會(huì)議。利用射頻和音頻處理的臨近檢測算法，并從日歷、電子郵件和即時(shí)通訊中挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)無憂會(huì)議。

通過社會(huì)感知活動(dòng)改變?nèi)藗儏f(xié)調(diào)小組活動(dòng)的方式。手機(jī)可以通過觀察用戶去哪里和做什么，從而自動(dòng)地了解和發(fā)現(xiàn)用戶作為個(gè)體或群體部分時(shí)的偏好。英特爾展示如何結(jié)合觀察到的用戶行為以及個(gè)體和群體知識，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)推薦功能的優(yōu)化。利用大型在線登記數(shù)據(jù)集，英特爾可以證明由于群體的動(dòng)態(tài)性更加復(fù)雜，群體行為不能通過簡單地尋找偏好交集進(jìn)行建模。

在過去的日子里，英特爾通過驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的產(chǎn)品，已經(jīng)成功改變和影響了我們的日常生活，而現(xiàn)在所作的環(huán)境感應(yīng)技術(shù)研究，想必也將極大豐富我們未來的生活。這使我們不得不想起科幻電影中一些不可思議的片段，也許，那些片段有一天會(huì)真實(shí)的發(fā)生在我們的身邊。