尋找失蹤的登山者

姜毅

當(dāng)你登山迷路后

野外徒步是一項(xiàng)很有吸引力的健身活動(dòng)，吸引著大量的游客徒步前往山區(qū)和叢林里探險(xiǎn)。然而，幾乎每年都有成千上萬的旅行者在那些地方迷路或失蹤。

想象一下：在曠野的叢林，你發(fā)生了意外，不小心從山坡上摔下來，不幸的是還摔斷了腿。周圍是陌生又隱蔽的環(huán)境下，你已經(jīng)無法判斷出你所處位置。接下來，你喝光了水，吃光了身邊可以利用的食物。隨著時(shí)間推移，你的體力逐漸消耗殆盡。而天色變得越來越暗，夜晚即將降臨，溫度下降，四周似乎有兇猛的野生動(dòng)物不時(shí)地嗷叫。可是你的腿傷導(dǎo)致你無法移動(dòng)，你或許希望能接到別人給你打的搜救電話，可是曠野山區(qū)距離信號(hào)塔太遠(yuǎn)，手機(jī)沒有任何信號(hào)，你的唯一選擇是等待——等待救援人員……在沒有追蹤器的偏遠(yuǎn)地方，可能需要幾天甚至更多的時(shí)間，救援人員才能找到你，你能堅(jiān)持到那時(shí)嗎？

或者，救援行動(dòng)需要借助直升機(jī)，工程浩大，耗費(fèi)資金也多。如果是在草木叢生之處，直升機(jī)就無法下降得太低，導(dǎo)致搜索救援活動(dòng)受限，也會(huì)拖延失蹤者的獲救時(shí)間。那么，有沒有其他更方便的方法呢？

智能無人機(jī)

現(xiàn)在，瑞士和意大利的研究人員想出了一種新方法：將無人機(jī)和人工智能結(jié)合，利用軟件，讓有了“智慧”的無人機(jī)自己在荒無人煙的曠野和叢林里搜索、追蹤和尋找失蹤者。

讓我們回到之前的失蹤又受傷的場(chǎng)景中，或許只是在你失蹤之后的幾個(gè)小時(shí)，你就會(huì)聽到身邊響起了嗡嗡聲，伴隨著這聲音，一架小小的無人機(jī)飛突然出現(xiàn)在你前方曲折小道的上空中。它發(fā)現(xiàn)了你，就會(huì)設(shè)置一個(gè)定位信標(biāo)，向搜救人員報(bào)告你的準(zhǔn)確位置。接下來，你只需要靜心等待，因?yàn)槟阋呀?jīng)知道自己很快就能被救走了。

無人機(jī)的飛行高度只離地幾米左右，就無需使用可以從高空中穿透樹冠的熱成像傳感器，這種傳感器非常昂貴而且不太可靠。相反地，它們只需用到兩個(gè)簡單的、智能手機(jī)類型的相機(jī)來掃描路徑。

在此之前人們已經(jīng)在高海拔地區(qū)使用自主無人駕駛飛機(jī)。但是無人機(jī)只能應(yīng)對(duì)簡單的環(huán)境，像森林、山區(qū)這樣復(fù)雜的環(huán)境，它們也會(huì)變得束手無策。

這是因?yàn)橐馕鲆粡埮臄z于復(fù)雜環(huán)境中圖片，例如拍攝于山區(qū)森林的圖片，對(duì)于電腦來說是十分困難的，有時(shí)甚至連人類自己也很難找到線索。因此，無人機(jī)需要一種強(qiáng)大的處理能力，才能發(fā)現(xiàn)和識(shí)別物體或者有人類痕跡的“路徑”。

軟件是無人機(jī)成功的關(guān)鍵

為此，研究人員除了在無人機(jī)上增加了兩個(gè)小相機(jī)，還必須賦予無人機(jī)強(qiáng)大的人工智能，以便于無人機(jī)分析圖像。

研究人員開發(fā)了“深度學(xué)習(xí)技術(shù)”，這種技術(shù)是基于深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以分析圖像中的每一個(gè)像素，從而找到一種模式。就好比人類大腦能從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)一樣，計(jì)算機(jī)算法通過實(shí)際的訓(xùn)練，也能鍛煉學(xué)習(xí)能力，解決復(fù)雜的任務(wù)。

為了獲得足夠的圖片數(shù)據(jù)來研發(fā)人工智能算法，研究人員沿著瑞士阿爾卑斯山不同的路徑，進(jìn)行了數(shù)個(gè)小時(shí)的徒步旅行，并使用與頭盔相連的攝像機(jī)拍攝了2萬多張照片。

這些照片就是算法研究的基礎(chǔ)，而算法將用于訓(xùn)練無人機(jī)追蹤類似路徑或者是從未見過的路徑。

當(dāng)研究人員把數(shù)據(jù)插入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并對(duì)一個(gè)新的路徑進(jìn)行測(cè)試時(shí)，研究人員的智能算法找到正確方向的概率為85%，這比人類的能力還要厲害，因?yàn)槿祟愓业秸_方向的概率只有82%?？梢?，無人機(jī)不僅能自己識(shí)別和跟蹤森林，探測(cè)到很微弱的人類痕跡，還能更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和追蹤隱蔽的路徑，而且在這方面，它們的能力要高于人類救援隊(duì)伍。

當(dāng)然，要想將人工智能飛機(jī)艦隊(duì)“釋放”到森林地區(qū)尋找失蹤的人，還需要大量的研究工作。因?yàn)闊o人機(jī)還有許多地方需要完善，不僅僅是軟件，比如，無人機(jī)很容易成為飛禽的攻擊目標(biāo)，如果想拯救迷路的徒步旅行者，首先要保證無人機(jī)本身不受到捕食者的侵害，如此等等。

無論如何，小型飛行機(jī)器人的“多才多藝”，使其在搜救領(lǐng)域的應(yīng)用正在以飛快的速度發(fā)展。未來的某一天，機(jī)器人將與人類救援人員并肩工作，使我們的生活更安全。endprint