向善而生的AI助盲,让AI多一点,障碍少一点******
有人说,盲人与世界之间,相差的只是一个黎明。在浪潮信息研发人员的心中,失去视力的盲人不会陷入永夜,科技的进步正在力图给每一个人以光明未来。
AI助盲在人工智能赛道上一直是最热门的话题之一。以前,让失明者重见光明依靠的是医学的进步或“奇迹”。而随着以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态智能技术的爆发式突破,更多的失明者正在借助AI提供的感知、理解与交互能力,以另一种方式重新“看见世界”。
新契机:多模态算法或将造福数以亿计失明者
科学实验表明,在人类获取的外界信息中,来自视觉的占比高达70%~80%,因此基于AI构建机器视觉系统,帮助视障患者拥有对外界环境的视觉感知与视觉理解能力,无疑是最直接有效的解决方案。
一个优秀的AI助盲技术,需要通过智能传感、智能用户意图推理和智能信息呈现的系统化发展,才能构建信息无障碍的交互界面。仅仅依靠“一枝独秀”超越人类水平的单模态人工智能比如计算机视觉技术还远远不够,以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态算法的突破才是正确的新方向和新契机。
多个模态的交互可以提升AI的感知、理解与交互能力,也为AI理解并帮助残障人士带来了更多可能。浪潮信息研发人员介绍说,多模态算法在AI助盲领域的应用一旦成熟,将能够造福数以亿计的失明者。据世卫组织统计,全球至少22亿人视力受损或失明,而我国是世界上盲人最多的国家,占世界盲人总数的18%-20%,每年新增的盲人数量甚至高达45万。
大挑战:如何看到盲人“眼中”的千人千面
AI助盲看似简单,但多模态算法依然面临重大挑战。
多模态智能算法,营造的是沉浸式人机交互体验。在该领域,盲人视觉问答任务成为学术界研究AI助盲的起点和核心研究方向之一,这项研究已经吸引了全球数以万计的视障患者参与,这些患者们上传自己拍摄的图像数据和相匹配的文本问题,形成了最真实的模型训练数据集。
但是在现有技术条件下,盲人视觉问答任务的精度提升面临巨大挑战:一方面是盲人上传的问题类型很复杂,比如说分辨冰箱里的肉类、咨询药品的服用说明、挑选独特颜色的衬衣、介绍书籍内容等等。
另一方面,由于盲人的特殊性,很难提取面前物体的有效特征。比如盲人在拍照时,经常会产生虚焦的情况,可能上传的照片是模糊的或者没有拍全,或者没拍到关键信息,这就给AI推理增加了难度。
为推动相关研究,来自卡内基梅隆大学等机构的学者们共同构建了一个盲人视觉数据库“VizWiz”,并发起全球多模态视觉问答挑战赛。挑战赛是给定一张盲人拍摄的图片和问题,然后要求给出相应的答案,解决盲人的求助。
另外,盲人的视觉问答还会遭遇到噪声干扰的衍生问题。比如说,盲人逛超市,由于商品外观触感相似,很容易犯错,他可能会拿起一瓶醋却询问酱油的成分表,拿起酸奶却询问牛奶的保质期等等。这种噪声干扰往往会导致现有AI模型失效,没法给出有效信息。
最后,针对不同盲人患者的个性化交互服务以及算法自有的反馈闭环机制,同样也是现阶段的研发难点。
多解法:浪潮信息AI助盲靶向消灭痛点
AI助盲哪怕形式百变,无一例外都是消灭痛点,逐光而行。浪潮信息多模态算法研发团队正在推动多个领域的AI助盲研究,只为帮助盲人“看”到愈发精彩的世界。
在VizWiz官网上公布的2万份求助中,盲人最多的提问就是想知道他们面前的是什么东西,很多情况下这些物品没法靠触觉或嗅觉来做出判断,例如 “这本书书名是什么?”为此研发团队在双流多模态锚点对齐模型的基础上,提出了自监督旋转多模态模型,通过自动修正图像角度及字符语义增强,结合光学字符检测识别技术解决“是什么”的问题。
盲人所拍摄图片模糊、有效信息少?研发团队提出了答案驱动视觉定位与大模型图文匹配结合的算法,并提出多阶段交叉训练策略,具备更充分的常识能力,低质量图像、残缺的信息,依然能够精准的解答用户的求助。
目前浪潮信息研发团队在盲人视觉问答任务VizWiz-VQA上算法精度已领先人类表现9.5个百分点,在AI助盲领域斩获世界冠军两项、亚军两项。
真实场景中的盲人在口述时往往会有口误、歧义、修辞等噪声。为此,研发团队首次提出视觉定位文本去噪推理任务FREC,FREC提供3万图片和超过25万的文本标注,囊括了口误、歧义、主观偏差等多种噪声,还提供噪声纠错、含噪证据等可解释标签。同时,该团队还构建了首个可解释去噪视觉定位模型FCTR,噪声文本描述条件下精度较传统模型提升11个百分点。上述研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议,该会议为国际多媒体领域最顶级会议、也是该领域唯一CCF推荐A类国际会议。
在智能交互研究方面上,浪潮信息研发团队构建了可解释智能体视觉交互问答任务AI-VQA,同时给出首个智能体交互行为理解算法模型ARE。该研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议。该研究项目的底层技术未来可广泛应用于AI医疗诊断、故事续写、剧情推理、危情告警、智能政务等多模态交互推理场景。
眼球虽然对温度并不敏感,但浪潮信息的研发团队,却在努力让盲人能“看”到科技的温度,也希望吸引更多人一起推动人工智能技术在AI助盲、AI反诈、AI诊疗、AI灾情预警等更多场景中的落地。有AI无碍,跨越山海。科技的伟大之处不仅仅在于改变世界,更重要的是如何造福人类,让更多的不可能变成可能。当科技成为人的延伸,当AI充满人性光辉,我们终将在瞬息万变的科技浪潮中感受到更加细腻温柔的善意,见证着更加光明宏大的远方。
先立后破,加快建设新型能源体系******
先立后破,加快建设新型能源体系
——建设绿色低碳高质量发展先行区三年行动计划解读④
本报记者 张文婷 王建
能源领域是降污减排的主战场。加快能源绿色低碳发展,是推动经济社会发展全面绿色转型的关键。省委、省政府印发的《山东省建设绿色低碳高质量发展先行区三年行动计划(2023-2025年)》立足我省能源资源禀赋,提出加快新能源和可再生能源规模化发展,促进化石能源清洁高效利用,协同推进绿色低碳转型与能源供应保障。
“《行动计划》对山东建设新型能源体系作出了明确的规划,有目标、有步骤,思路清晰。”省生态文明研究中心主任、齐鲁工业大学(山东省科学院)二级研究员周勇表示,从碳中和长期战略考虑,未来能源主要由可再生能源、核能、储能组成,加上小部分配备二氧化碳捕集和贮藏设施的煤炭清洁热电联产能源设施,山东近三年在可再生能源和核电方面重点发力,既有创新性,也有前瞻性。
《行动计划》提出,坚持海陆并进、集散并举,加快推动可再生能源基地化、大规模、高比例发展。在海阳市,省内首批海上风电项目之一的国家电投山东半岛南3号海上风电工程,自2021年并网发电以来,已稳定运行一年有余。依托半岛南3号风电场,全省首个海上漂浮式光伏示范项目建成,并发出了全球海上漂浮式光伏第一度电。“我们将打造海阳千万千瓦级海上风电、海上光伏基地,构建多业态融合发展新格局,探索多渠道绿电转化新模式。”国家电投山东分公司党委副书记、总经理郑海村表示。
推动非化石能源规模化发展是实现能源结构转型的必然要求。按照《行动计划》,山东将聚焦推进碳达峰、碳中和,更好发挥新能源在能源绿色低碳转型中的引领作用,以重大项目建设为支撑,加快推进海上风电、海上光伏、胶东半岛核电、鲁北盐碱滩涂地风光储一体化、鲁西南采煤沉陷区“光伏+”等五大清洁能源基地建设,推动新能源和可再生能源基地化、规模化跃升发展。同时,加快推进新型储能技术推广应用,在大规模风光基地、特高压落点等重点区域实施一批新型储能示范工程,不断提升新能源消纳能力。
近日,文登抽水蓄能电站1号、2号机组顺利投产发电。电站机组投运后可承担电网调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务,对保障电网安全稳定运行、促进清洁能源消纳、推动能源结构调整具有重要意义。“实现绿色低碳高质量发展,威海市有基础、有优势,我们将贯彻‘四个革命、一个合作’能源发展战略,稳步推进能耗‘双控’向碳排放总量和强度‘双控’转变。”威海市发展和改革委员会主任隋同朋表示,将加快文登抽水蓄能电站、“国和一号”等清洁能源项目建设,推动华能核电扩建、乳山半岛南和华能半岛北海上风电、HG32海上光伏等项目前期工作,积极发展核电、风电、光伏等产业,抓好清华大科学装置、能源互联网等建设,着力构建现代能源体系。
加快可再生能源开发利用的同时,煤电的兜底保供作用仍不可忽视。根据《行动计划》,山东将加快煤电机组更新改造,促进化石能源清洁高效利用。“我们坚持‘一机一策’推进‘三改联动’工作,先后完成一期两台机组高背压改造、二期两台机组低压缸切缸改造,机组发电的热效率为43%,供热的循环热效率提升到95%以上,实现了冬季发电与供热的灵活转换,可为30公里外的济南城区供热。”华电章丘公司党委书记、董事长赵永表示,作为济南东部重要的电源和热源点,公司将继续优化机组运行方式,促进煤炭清洁高效利用。
山东重化工业比重大,煤电比例高,煤炭消费量大,压减煤炭消费是重中之重。“确保经济发展所需要的能源供应,确保清洁能源对煤电的安全替代,确保经济发展所需要的能源成本不会大幅度上升,实现‘先立后破’是关键。”周勇认为,《行动计划》充分考虑有效利用过去已经建设完成的煤电机组,尤其是有较大供热需求的机组,并让这些机组发挥一定作用后适时退出,此举对于资源节约利用和绿色低碳发展具有重要意义。
建设新型能源体系,一方面要深挖自身潜力,另一方面也要借助省外优质资源。《行动计划》明确,强化能源跨区域合作。努力扩大“绿电入鲁”规模,加强与送端省份合作,积极参与国家大型风电光伏基地开发,加快陇东至山东特高压直流输电通道建设,不断提高输电通道中可再生能源电量比例,适时启动新直流输电通道研究论证工作。到2025年,年接纳省外电量达到1500亿千瓦时左右。
“深入挖掘省内可再生能源的消纳能力,同时充分考虑大规模外电尤其是绿电入鲁,加上核电的加快发展和热利用等,提升非煤能源比重,降低碳排放量,这样才能够真正体现先行区的形象和作用。”周勇表示,这其中需要科技的有力支撑,加强人才队伍建设,充分发挥市场规模推动创新,牢牢把握这些关键要素,将推动山东加快建成绿色低碳高质量发展先行区。