監(jiān)控攝像機安裝人工智能深度解析

時間:2018-02-01

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:我們通常會把監(jiān)控攝像頭想作是電子眼。對此,不同的人看法也大相徑庭,有人認(rèn)為電子眼是在監(jiān)控我們,有人認(rèn)為它在幫助我們密切注意環(huán)境。

我們通常會把監(jiān)控攝像頭想作是電子眼。對此,不同的人看法也大相徑庭,有人認(rèn)為電子眼是在監(jiān)控我們,有人認(rèn)為它在幫助我們密切注意環(huán)境。但實際上,它們更像是舷窗:當(dāng)有人通過舷窗看時,它們才有用武之地。有時候這意味著人們會從磁盤錄像中查看現(xiàn)場畫面。但是大多數(shù)監(jiān)控攝像頭都是被動觀察者。它們只是用作震懾,或是在出現(xiàn)問題時提供線索。你的汽車被偷了?那就去查看閉路電視監(jiān)控吧。

不過這一情況正在發(fā)生改變——且以一種很快的速度。人工智能為監(jiān)控攝像頭配備了數(shù)字大腦來匹配“眼鏡”,并讓其無需人力參與就可自行分析現(xiàn)場視頻。這對公共安全來說也許是好消息,它可以幫助警察以及第一目擊者更容易得發(fā)現(xiàn)犯罪或事故。此外,它還可以廣泛應(yīng)用于科學(xué)和工業(yè)。但是這卻會嚴(yán)重侵犯未來的隱私并對社會公平帶來新的風(fēng)險。

如果政府通過閉路電視能夠追蹤到大量人群,那會發(fā)生什么情況呢?如果警察在數(shù)據(jù)庫中僅僅通過上傳側(cè)面照片,就能以這種“電子”方式在城市里跟蹤你呢?如果在當(dāng)?shù)刭徫镏行?,攝像頭運行的是一個具有偏見的算法,它會因為不喜歡某一類型的年輕人就去通知警察嗎?

這些情況也許距離我們還很遙遠(yuǎn),但當(dāng)下我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人工智能結(jié)合監(jiān)控會帶來什么樣的后果了。ICRealtime就是一個例子。去年十二月發(fā)布的旗艦產(chǎn)品被稱作是閉路電視界的Google。有一個叫做Ella的應(yīng)用及網(wǎng)頁平臺就是利用人工智能分析視頻中發(fā)生的事情并且使其提供及時搜索。Ella可以識別成千上萬種自然語言查詢,用戶可以搜索鏡頭從而找到呈現(xiàn)特定動物、穿著某種顏色衣物或是單個車型的片段。

在網(wǎng)頁演示中,ICRealtime的首席執(zhí)行官MattSailor向我們展現(xiàn)了Ella與大約40個攝像頭連接起來對一個公園實施監(jiān)控。他輸入了各式各樣的搜索內(nèi)容——“紅衣服的男士”、“UPS火車”、“警車”——幾秒鐘時間內(nèi),所有關(guān)鍵詞都得到了相關(guān)的影像片段。之后,通過限定時間和地理位置,他將搜索結(jié)果的范圍縮小了并展示了用戶可以如何表達(dá)贊成或是反對從而優(yōu)化結(jié)果——就像Netflix一樣。

“舉個例子,某地發(fā)生了一起搶劫,但你不知道實際情況到底如何?!盨ailor說道,“但搶劫發(fā)生之后,有一輛Jeep牧馬人向東加速駛?cè)ァK晕覀兙洼斎搿甁eep牧馬人’,然后我們就可以獲得影像片段了?!逼聊簧祥_始出現(xiàn)片段,顯示出鏡頭前滑過的多輛Jeep牧馬人。Sailor表示這是人工智能和閉路電視結(jié)合的第一大優(yōu)勢:更容易去找到你要尋找的內(nèi)容。“沒有這項技術(shù),除了攝像頭,你什么都不知道。你需要連續(xù)數(shù)小時觀看影像從而進(jìn)行篩選。”他解釋道。

Ella在GoogleCloud上運行,它可以從幾乎任何一個閉路電視視頻系統(tǒng)中搜索鏡頭。Sailor表示:“從單攝像頭系統(tǒng)——例如保姆攝像頭或?qū)櫸飻z像頭——到擁有成千上萬攝像頭的企業(yè)系統(tǒng),Ella都能適用?!庇脩裘吭轮Ц顿M用,起價為大約7美元,總價會根據(jù)攝像頭數(shù)量的增加而增長。

ICRealtime的目標(biāo)受眾是各種規(guī)模的企業(yè),但它也認(rèn)為這一技術(shù)能夠吸引個人消費者。新興市場上,亞馬遜、Logitech、Netgear以及谷歌旗下的Nest智能家居已經(jīng)讓這些顧客開始廣泛使用安防攝像頭。但是Sailor表示這一技術(shù)要比ICRealtime簡陋得多。這些攝像頭連接到家庭WiFi上,通過應(yīng)用程序提供實時視頻流。當(dāng)它們發(fā)現(xiàn)有東西在移動的時候,它們就會自動記錄影像。但是Sailor表示它們無法區(qū)分闖入者和鳥類的區(qū)別,這就會導(dǎo)致很多誤報?!斑@是非?;A(chǔ)的技術(shù),已經(jīng)存在很多年時間了?!彼f道,“這不含人工智能,也不包括深度學(xué)習(xí)?!?/p>

這種情況不會持續(xù)太長時間了。雖然ICRealtime提供的云分析工具可以升級現(xiàn)有傻瓜式的攝像頭,其他公司則是直接將人工智能嵌入在硬件里。BoulderAI就是這樣一家初創(chuàng)企業(yè),公司利用自己獨立的人工智能攝像頭推出“視覺即服務(wù)”。在設(shè)備中結(jié)合人工智能帶來的優(yōu)勢在于,它們無需互聯(lián)網(wǎng)連接就能工作。BoulderAI向各行各業(yè)出售產(chǎn)品,為每位客戶量身定制機器視覺系統(tǒng)。

“這些應(yīng)用已經(jīng)遍布各行各業(yè)了?!眲?chuàng)始人DarrenOdom在采訪中這樣說道,“我們的平臺出售給了銀行業(yè)、能源業(yè)的公司。我們甚至有一個應(yīng)用是去觀察披薩,決定它們的形狀和大小是否合適?!?/p>

Odom還舉了一個在愛達(dá)荷州建造水壩的客戶例子。為了符合環(huán)保規(guī)定,他們正在監(jiān)控設(shè)施頂部的魚類數(shù)量。Odom表示:“他們過去是安排了一個人坐在窗口看著魚梯,數(shù)有多少條鮭魚游過。(顧名思義,魚梯就是一條階梯式的航道,魚類可以借此向上游。)之后,他們轉(zhuǎn)而使用視頻技術(shù),有人(遠(yuǎn)程)進(jìn)行監(jiān)控?!弊罱K,他們聯(lián)系到了Boulder公司,后者為其打造了一個定制化的人工智能閉路電視系統(tǒng),從而識別通過魚梯向上游的魚的種類?!拔覀冋娴目梢酝ㄟ^計算機視覺來識別魚的種類。我們現(xiàn)在能夠100%的識別愛達(dá)荷州的鮭魚。”odom驕傲地說道。

如果ICRealtime代表的是市場的通用端,那么Boulder則呈現(xiàn)了精品承包商可以在這個市場上做些什么。這兩種情況下,這些公司現(xiàn)在提供的服務(wù)不過也只是冰山一角。就像機器學(xué)習(xí)在識別物體能力方面取得迅速進(jìn)步一樣,它分析場景、活動和動作的能力也有望快速提升。一切準(zhǔn)備工作都已經(jīng)完成,包括基礎(chǔ)研究、計算能力和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集——這是創(chuàng)建出色人工智能的關(guān)鍵要素。視頻分析的兩個最大數(shù)據(jù)集來自YouTube和Facebook,兩家公司都希望人工智能幫助它們控制平臺上的內(nèi)容(不過兩家公司也都承認(rèn)現(xiàn)在還沒有做好準(zhǔn)備)。例如說,YouTube的數(shù)據(jù)集包含超過45萬小時帶標(biāo)簽的視頻,公司希望這能夠激發(fā)“視頻理解的創(chuàng)新和進(jìn)步”。參與構(gòu)建此類數(shù)據(jù)集的機構(gòu)有很多,這也讓我們對該領(lǐng)域的重要性有了一些了解。谷歌、麻省理工學(xué)院(MIT)、IBM和DeepMind都參與進(jìn)來并創(chuàng)建了類似的項目。

ICRealtime已經(jīng)在致力于開發(fā)面部識別等高級工具了。之后,它想要分析屏幕上發(fā)生的情況。Sailor表示他已經(jīng)和教育行業(yè)的未來顧客進(jìn)行過交談,對方希望當(dāng)學(xué)生在學(xué)校遇到麻煩的時候,監(jiān)控能夠識別出來?!氨热缯f,他們對于發(fā)生打架的預(yù)先通知這一功能很感興趣。”他說道。所有的系統(tǒng)都需要注意聚集在一起的學(xué)生,之后提醒某個人,他就可以查看視頻內(nèi)容來看看發(fā)生了什么或是親自去調(diào)查。

Boulder也在探索這類高級分析。公司正在開發(fā)的一個原型系統(tǒng)就是分析銀行內(nèi)人們的行為?!拔覀儗iT尋找壞人,并且區(qū)分正常人的行為和越界者行為之間的區(qū)別?!監(jiān)dom說道。為了做到這一點,他們使用舊的安全攝像頭拍攝的影像來訓(xùn)練系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)異常行為。但是這種視頻大多低質(zhì),因此他們也會找一些演員來拍攝訓(xùn)練視頻片段。Odom沒有講述具體細(xì)節(jié),但表示這個系統(tǒng)會尋找特定的面部表情和行為。“我們的演員會做一些類似蹲伏、推擠以及回頭撇的動作?!彼f道。

對于監(jiān)控和人工智能的專家來說,這些功能的引入也面臨潛在的困難(技術(shù)層面和道德層面都有)。和人工智能通常遇到的問題一樣,這兩個類別的問題也是緊密相連。這是一個技術(shù)難題,畢竟機器始終無法像人類一樣理解這個世界。但如果我們假設(shè)它們能夠做到這一點并讓它們?yōu)槲覀冏鰶Q定時,這又成為了一個道德難題。

卡內(nèi)基。梅隆大學(xué)的教授AlexHauptmann專門從事這類計算機分析。他表示盡管人工智能在近些年推動了這一領(lǐng)域的快速發(fā)展,但讓計算機理解視頻,這依然存在根本性的難題。其中最大的一個問題就是我們通常不會考慮到的:攝像頭的分辨率。

舉個例子,一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過訓(xùn)練可以分析視頻內(nèi)人們的行為。這是通過細(xì)分人類身體——胳膊、腿、肩膀、頭部等,之后觀察這些畫中小人在視頻中從一幀到另一幀的變化。據(jù)此,人工智能可以告知你是否有人在跑步或是梳頭發(fā)?!暗沁@取決于你的視頻分辨率?!盚auptmann在采訪中說道,“假設(shè)我看的是停車場盡頭的攝像頭,如果我能分辨出有人是否打開車門,那真是萬幸了。如果你就站在攝像頭前面彈吉他,那它可以追蹤你的每一根手指?!?/p>

對閉路電視監(jiān)控來說,這也是一個大問題。攝像頭往往會有顆粒感,角度通常也非常奇怪。Hauptmann舉了一個便利店內(nèi)要對準(zhǔn)收銀臺的攝像頭為例,它也可以俯瞰到面向街道的窗戶。如果外面發(fā)生了搶劫,那么攝像鏡頭就會被部分擋住,之后人工智能就會卡住?!暗俏覀冏鳛槿祟悾梢韵胂蟮秸诎l(fā)生的情況并將信息拼湊在一起。計算機就做不到這一點?!彼f道。

與之類似,盡管人工智能能夠出色識別視頻中發(fā)生的事情(比如說有人在刷牙、看手機或是踢足球),但它尚不能提取重要背景。拿可以分析人類動作的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例。它也許能夠在看到鏡頭時表示出“這個人在跑步”,但它不能識別這個人是否是因為快要趕不上汽車或是偷了別人手機才要跑步。

這些準(zhǔn)確率問題讓我們需要認(rèn)真考量一下人工智能初創(chuàng)企業(yè)的聲明。我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到一種情況——即電腦能夠在看視頻時獲得和人類一樣的見解。(研究人員會告訴你這非常困難,相當(dāng)于是“解決”智能難題。)但事情的發(fā)展速度非???。

Hauptmann表示車牌跟蹤功能已經(jīng)被采用,而受控設(shè)置下的面部識別也同樣如此。(使用低質(zhì)閉路電視影像進(jìn)行面部識別是另一碼事。)識別像汽車、衣物這類的東西非常靠譜,系統(tǒng)也能自動追蹤多個攝像頭內(nèi)的同一個人,但這也要取決于實際情況?!霸谝粋€不擁擠的環(huán)境中追蹤一個人還是非常靠譜的,但在擁擠的環(huán)境中就別想了?!盚auptmann說道。他表示如果一個人穿的是不太顯眼的衣服,那么追蹤起來也非常困難。

但是,即便是這些非?;A(chǔ)的工具也會帶來很大的影響。中國就發(fā)生了這樣一個情況。在新疆,傳統(tǒng)的監(jiān)控和民事控制會結(jié)合面部識別、車牌掃描儀、虹膜掃描儀以及普遍的閉路電視監(jiān)控來創(chuàng)造出一個“全面監(jiān)控的狀態(tài)”。在莫斯科,類似的基礎(chǔ)設(shè)施也正在組建,面部識別軟件會被嵌入在一個集成式系統(tǒng)中,該系統(tǒng)配備了超過10萬臺高分辨率的攝像頭,覆蓋了整個城市90%以上的公寓入口。

在這些情況下,可能會出現(xiàn)一個良性循環(huán)。隨著軟件變得愈加完善,系統(tǒng)就可以收集到更多的數(shù)據(jù),相應(yīng)地這也會幫助軟件變得更加出色?!拔蚁脒@一切都會進(jìn)步。這一情況也正在發(fā)生?!盚auptmann說道。

如果這些系統(tǒng)已經(jīng)在工作了,那么我們就會碰到類似算法偏見的問題。這并不是一個假設(shè)性的挑戰(zhàn)。研究表明機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)吸收了為其編寫程序的社會中存在的種族和性別偏見——從總是將女性放置在廚房里的圖像識別軟件到總是宣傳黑人更可能再次犯罪的司法系統(tǒng)。如果我們使用舊的影像片段去訓(xùn)練人工智能監(jiān)控系統(tǒng),比如說閉路電視或是警察佩戴的攝像頭,那么這些存在于社會之中的偏見就很有可能會滲透進(jìn)算法內(nèi)。

紐約大學(xué)專攻道德“AINow”研究所的聯(lián)席主任MeredithWhittaker表示執(zhí)法過程中已經(jīng)出現(xiàn)這一情況了,這也將延伸至私有行業(yè)。Whittaker拿Axon(之前被稱為Taser)為例。該公司收購了幾家人工智能企業(yè)來將視頻分析嵌入到其產(chǎn)品中?!八麄兊玫降臄?shù)據(jù)來源于警察佩戴的攝像頭,這些數(shù)據(jù)闡明了單個警察會關(guān)注哪些人的情況,但它并沒有告訴我們?nèi)康那闆r?!盬hittaker說道,“這就會帶來真正的危險,我們正在普及帶有偏見的罪犯圖片?!?/p>

ACLU高級政策分析師JayStanley表示即便我們可以解決自動系統(tǒng)中存在的偏見問題,這也不能使得它們就變成良性的。他表示將閉路電視監(jiān)控從消極的觀察者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃佑^察者,這給公民社會會帶來巨大的負(fù)面影響。

“我們希望人們不僅僅是獲得自由,還能感受到自由。這意味著它們不需要擔(dān)心一個未知、看不見的觀眾會如何解釋或曲解他們的每一個動作和話語?!盨tanley說道,“要擔(dān)心的問題是,人們會開始不斷自我監(jiān)控,擔(dān)心自己做的所有事情都會被曲解,從而給他們的生活帶來負(fù)面影響。”

Stanley也表示不準(zhǔn)確的人工智能監(jiān)控引發(fā)的誤報會導(dǎo)致執(zhí)法部門以及公眾之間發(fā)生更危險的對抗。想想DanielShaver的槍擊事件吧。Shaver被人看見拿著槍之后,有人打電話報警,警察來到旅店。當(dāng)Shaver按照要求趴在地面上時,警長CharlesLangley槍殺了他。而Shaver被發(fā)現(xiàn)持有的槍其實是他除蟲工作所需要的粒丸槍。

如果人類都可以犯下這樣的錯誤,那么計算機呢?如果監(jiān)控系統(tǒng)變成了半自動化的,那么這樣的錯誤是會更頻繁還是更少見呢?“如果技術(shù)被采用了,那么一定會有一些警察被迫需要照看這些情況。”Stanley說道。

Whittaker表示我們在這個領(lǐng)域看到的情況只是人工智能大趨勢的一部分。我們使用這些相對粗糙的工具,試圖基于圖像來對人們進(jìn)行分類。她提到了去年發(fā)表的一項具有爭議的研究,該研究聲稱可以通過面部識別來確定性別。人工智能結(jié)果的準(zhǔn)確性值得質(zhì)疑,但是評論家也指出它是否可行并不重要,重要的是人們是否相信它有用以及是否會用此數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。

“有一點很困擾我,沒有任何民主程序讓我們質(zhì)疑它的有效性或是通知大家將會部署系統(tǒng),許多系統(tǒng)就已經(jīng)被安裝在我們的核心基礎(chǔ)設(shè)施里?!盬hittaker說道,“這不過是算法系統(tǒng)的又一個例子——算法系統(tǒng)是基于內(nèi)在文化和歷史偏見的數(shù)據(jù)來識別特征,據(jù)以分類并確定個體類型?!?/p>

當(dāng)我們向ICRealtime詢問關(guān)于人工智能監(jiān)控可能會如何被濫用的問題時,他們給出了一個在科技行業(yè)常見的回答:這些技術(shù)是價值中立的,它們被誰如何使用決定了技術(shù)的好壞?!叭魏涡录夹g(shù)落入不法分子之手都有可能帶來危險。”Sailor說道,“任何技術(shù)都是如此…我認(rèn)為在這個問題上,利遠(yuǎn)大于弊。”

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