今日芯声｜新世界——仿生蝴蝶、袋鼠装上了人类的“眼睛”
张骞 2018-09-29
1. 这些创意仿生动物无人机，让你惊掉下巴！
近年来，仿生科技成为机器人技术发展最快的领域之一。
以下是11款创意仿生动物无人机，虽然其中有部分产品还处于试验阶段，但这种探索将是未来各种行业应用必须走出的一步。
1. 我国仿生“信鸽”无人机
西北工业大学研制的这款仿生“信鸽”无人机重量仅为200克，也就是4两重。翼展50厘米，飞行速度40公里/小时，可持续飞行30分钟。
这种无人机内置HD高清摄像头，可拍摄清晰度极高的照片。除此以外，它还能进行无线电定位并与卫星通讯数据连接，及时将所拍情报传送回指挥部。
据专家介绍，“信鸽”无人机可以根据情景上下挥动翅膀，再加上一些羽毛做掩饰，可以模仿出真正信鸽90%以上的动作。
据了解，目前我国研制的这款“信鸽”无人机已经成功部署在全国5个省份之中，涉及面高达30多个地区，说不定刚刚就在你的头顶飞过，想想都惊掉下巴！
2. 仿生果蝇无人机
代尔夫特理工大学的机器人研究团队成功打造出了一款模仿果蝇飞行机制的DelFly Nimble飞行机器人。
这种新的四翼扑翼机器人不仅成功地模仿了果蝇超灵活的飞行机制，而且单次充电最大飞行距离长达一公里，速度可以达到7米/秒（25公里/小时）。
它可以悬停在半空或执行各种极端动作，如俯冲和空中打滚。一次充电可支持飞行一公里，这使其具备了军事应用的潜力。
3. 仿生蝙蝠无人机
机器人创作和机器人机制的设计灵感通常来自动物行为。
来自伊利诺伊大学香槟分校和加利福尼亚理工学院的研究团队模仿蝙蝠翅膀结构，成功构建了一只完全独立自主飞行的机器人——蝙蝠机器人（B2）。
蝙蝠在飞行中表现出卓越的敏捷性，这是因为它们能够使用独立控制的关节来调节翼展、翼弯和攻角。B2仅重93克，其形状像一只真正的蝙蝠，并具有与蝙蝠飞行形态特性最匹配的可拉伸硅基薄膜翅膀。
该机器人能够通过弯曲、展开和扭转其肩部、腕部、臀部、肘部和腿部来改变其翼形。
此项研究具有双重意义。研究蝙蝠飞行能够为飞行机器人振翼提供宝贵的见解，同时这种蝙蝠仿生机器人设计可以提供更安全的人类/无人机环境，具有实际应用意义。
4. 仿生水母无人机
这款名叫AquaJelly的仿生水母，其实是一个充满氦气的球体。它的8个触手可以帮它在水里自由移动，更不可思议的是通过遥控，它还可以飞上天！活脱脱的水母无人机。
5. 仿生企鹅无人机
这款仿生企鹅就更特别了！它内置了自主判定系统，可以根据水流方向，自行导航定位。
其次，它内置的3D声纳系统，可以依靠声波，感知到其他企鹅的位置，防止与它们撞在一起，同时，通过遥控操作，飞翔自如！
6. 仿生鸟无人机
说到“飞上天”，当然少不了仿生鸟了！Festo的科学家们，在破解了鸟类飞行原理后，研制出了这款SmartBird仿生鸟。
Smartbird可以完美模拟鸟类的飞行状态，甚至令人难辨真伪，它们像正常的鸟类一样，依靠翅膀提供飞行动力，它们的双翼不仅可以上下拍动，还可以按照一定的角度进行扭转。
甚至连头都可以全角度转动。飞翔和降落时，就像真的鸟一样。
7. 仿生蜻蜓无人机
仿生蜻蜓BionicOpter与真正的蜻蜓一样，能够向任意方向飞行。它的四翼使用碳纤维，做成可折叠翅膀，每秒可以拍打20次。
看到这么精密的机械结构，简直有种在做工程学设计的感觉，这款仿生蜻蜓不但可以实现减速和急转弯，还能做到悬停和倒退，甚至能够模拟直升机！
8. 仿生蝴蝶无人机
第一眼看到eMotion仿生蝴蝶，简直是艺术品!Festo以大自然为灵感设计各种仿生动物机器人并且非常逼真,每一个翅膀都能独立操作。
通过能够独立控制的翼来调整自己，在一定空间范围内，按照预编程的路线飞行。
翼展长有50cm，翅膀每秒摆动1-2次，速度可达2.5米/秒，重量却仅为32g，美炸了！
9. 3D打印仿生蚂蚁
3D打印仿生蚂蚁机器人，完全是研发人员从动物世纪获得的灵感，这些人造仿生蚂蚁的体长为13.5cm长，重105克，约手掌大小。
体型小但是蚂蚁之间能够相互沟通，并且协调它们的行动动作和运动方向，所以一般是一个小团体一起工作，能够推或者拉比自己大的多的物体。
为了能够模拟真实蚂蚁的行为，这些3D打印的蚂蚁都被编程为一个共同的目标做出各自的决定，比如将一个大型物体从A点移动到B点，而且方向都是一致的。
这些仿生蚂蚁（BionicANT）基本上是由充满了电子电路的3D打印甲壳组成的。
它的塑料外壳是用激光烧结3D打印技术打印出来的，外面安装了导电天线，机器人只需将其按到电源上就可以为自己的电池充电。
它的腿和颚下的夹子都是用陶瓷致动器制成的，以确保其快速、紧凑和精确的运动。
10. 仿生袋鼠
对机器人有一定了解的科技客都知道，想让机器人“跳”起来，难度是很大的。
而这只仿生袋鼠，却能够完成连续跳跃，甚至可以跳过40公分高的障碍物，因为它特有的蓄力功能，能及时从上一次跳跃中收集能量，为下一次跳跃做准备。
如果使用者戴上配套手环，就可以直接用手势控制袋鼠！
2. 李彦宏对话IMF总裁拉加德:AI更多的还是机会而非威胁
美国东部时间9月26日上午，第二届彭博全球商业论坛在在纽约曼哈顿举行，IMF总裁拉加德与百度CEO李彦宏就人工智能展开对谈。
以下为两人对话实录：
拉加德：Robin，很荣幸我有机会问第一个问题，Margret刚才说万物都将数字化，你作为百度的联合创始人领导百度18年，一直致力于搜索引擎的发展，百度也在人工智能领域进行了大规模的投资。
百度全球员工数超过4万，其中1万5千名是计算机专家。能否告诉我们，没有人工智能发挥关键作用的世界是什么样子的？
李彦宏：人工智能对社会的影响是巨大的。我们很幸运，百度18年前成立的时候，整个世界刚刚进入互联网时代，那时候中国的网民数量不到1000万，那是本世纪初的数字。
今天，中国的互联网用户数量已经达到8亿，我们搭上了互联网时代发展的快车。
我想说的是，如果互联网是开胃菜的话，人工智能就是主菜，人工智能的影响会比互联网大很多。
过去的这些年，所有人都感受到互联网带来的社会变化，而未来几十年人工智能会为我们带来更大的变化。
随着技术的发展，计算机现在可以更好地理解人类，通过声音识别，计算机视觉和自然语言理解，还有用户使用过程中以及互联网公司运营过程中产生的数据。
互联网对我们的日常生活影响很大，但是对所谓的“To B”产业影响不大，人工智能不仅会对“To C”行业产生影响，也就是对我们的日常生活，也会改变制造、能源、教育和医疗等行业。我们现在可能没有办法想象这种人工智能的影响。
拉加德：百度的1万5千名计算机专家，他们主要专注于哪些领域？
李彦宏：主要还是人工智能，但是人工智能涵盖的领域很广，比如我提到的声音识别，计算机视觉和自然语言理解，这些都是人工智能的基础技术。这些技术的应用领域有自动驾驶，家用智能音箱。
搜索服务本身来讲也是人工智能，我们输入搜索词的时候使用人类的语言，计算机猜你的意思，然后给出搜索结果，本质上来讲是用计算机理解人类的意图。
拉加德：不知道你有没有读过一本名为《21世纪的21堂课》的书，作者是尤瓦尔·诺瓦·赫拉利，书里说只有人工智能是不够的，还需要配合生物技术方面的创新。你同意吗？
李彦宏：未来可能出现他描述的情况，但是过去不是这样的，很多人都试图了解人脑的工作原理，然后用计算机来模拟人脑。
但是今天的人工智能技术不是这样的，目前的人工智能技术还是在利用计算机功能模仿人类，而不是使用生物结构来理解人类。
拉加德：我听到过很多数字，比如数百万人会因为人工智能失业，不过也有人说，人工智能会令就业人数出现净增，也就是人工智能创造的职位要远远多于因为人工智能而失去的职位。
李彦宏：我是一个乐观主义者，我总认为改变可以让事情变得更好。我同意你关于未来会有很多工作可以被机器代替的看法，但同时更多的工作会因为技术的进步而被创造出来。
拉加德：我这里想和大家分享IMF即将发布的一个研究成果，关于如何应对新技术，我们不对新技术做具体区分，无论是人工智能，生物技术，还是自动化。
这项研究先是在经济合作与发展组织的30个国家中实施，我们认为可以将其结果推展到世界其他地方。
我们发现，数量很大的工作职位会受到实质性的，重大的影响，这30个国家中，会有2600个工作消失；
还有一个发现我认为很有意思，基本上收到影响的是从事重复性劳动的人群，而从事这一类工作的又以女性居多，因此女性收到人工智能的影响将更大。你觉得这个研究的判断准确吗？
李彦宏：可能是准确的，但是如果所说，这只是这件事情的一方面，它还有另一面。比如我们也可以说数据整理是重复性的工作。
拉加德：公司4万多员工中的大部分在中国，目前的市场和政策环境是否允许你们做任何你们想要做的研究和开发？
李彦宏：基本上可以。
拉加德：基本上可以？
李彦宏：是的（笑），中国的市场很大，每天有数以亿计的用户使用我们的服务，产生大量的数据，我们可以使用这些数据来提高我们的服务质量，确实有很多创新的机会。
不过话说回来，确实也有一些限制，比如对隐私的保护，对技术如何不危害人民的管理等等，我看到更多的还是机会而非威胁。
拉加德：对的，管控也是你们经营环境的一部分。关于4:3，从早上到现在，你们见到的顶尖人士中，有4位女士，3位男士，很大的改变，谢谢！
3. 纽约大学使用开源AI诊断肺癌
近期发表在《自然医学》的一项新研究带来了纽约大学研究者的最新成果。研究者们利用大量数字化病理切片图像重新训练了谷歌的深度学习算法Inception V3。
AI识别癌组织和正常组织准确率达到99%，区分腺癌和鳞癌的准确率达到97%，远超前人研究！
更令人惊讶的是，该算法能够从切片图像中识别肺癌常见六大基因突变，包括已有靶向疗法的EGFR突变，准确率能达到73%-86%。
目前在单GPU上检测一个数字切片的时间在20秒左右，研究者认为，更新的技术加上多GPU并行处理，每个切片的检测时间可以只有几秒钟！真·火眼金睛啊！
无论发病率还是死亡率，肺癌都是我国癌症中的头号杀手，每年新发病例达到80万，死亡人数则接近70万。
在占据了绝大多数的非小细胞肺癌中，肺腺癌（LUAD）和肺鳞状细胞癌（LUSC）是两个主要的亚型，而它们二者的现有治疗方案，从常规化疗到最新的靶向治疗，都是截然不同的，所以准确区分亚型就成了治疗的一大关键。
病理组织切片是临床上常用的分型手段。不过一是在几十倍放大显微镜下，数据量巨大，二是癌细胞形态也未必有很明显的区别能够一下看出来，怎么能够解放医生的双眼就很值得一究了。
此前有研究者利用随机森林模型开发了病理切片的识别算法，区分肿瘤组织和正常组织的准确率达到85%，亚型分型准确率则达到了75%；另一项研究则实现了83%的分型准确率。
纽约大学的研究者们选择了谷歌的一种开源算法Inception V3，这是一种常用于分析视觉图像的卷积神经网络（CNNs），在谷歌手里，它能够识别一千种以上的对象，它也已经成功被用于检测皮肤癌症和糖尿病视网膜病变了。
那么怎么让AI认识肿瘤组织和正常组织呢？给它喂知识！
研究者从基因组数据共享（GDC）数据库中获得了1634个数字化病理切片图像，其中包括1176个肺部肿瘤组织和459个正常肺组织，它们又被分为三组，分别用来训练、验证和检测。
考虑到整个数字切片数据量很大，没法直接用来分析，研究者们还把每个切片又进一步分为512×512像素的碎片图像，根据切片大小要分几十到几千份不等，平均每个切片分为约500个碎片。
不得不说机器真是聪明，吃了这些知识之后它一下就成了病理专家，区分肿瘤组织和正常组织的准确率达到99%，跟真人专家达到一个水平；在区分正常组织、鳞癌组织和腺癌组织上，准确率则达到了96.8%！
除了准确，AI的另一个优点就是快。一般情况下，医生看一个切片怎么也要几分钟，病理组织特别复杂的情况下，或许还用动用免疫组化分析，那诊断时间就要超过24小时了。
AI就快得多了。目前研究者使用单个Tesla K20m GPU进行分析，平均每个数字切片分为500个碎片，分析只要大概20秒，如果采用多GPU并行的方式运行，差不多几秒钟就能出结果了。
接下来，研究者准备尝试训练AI从病理切片中“看”出突变，这可是多高明的医生都做不到的。
为了保证足够的样本量，研究者只选择了突变率高于10%的基因和腺癌样本，总共纳入了320个切片、212000个碎片用于训练和验证，62个切片、44000个碎片用于测试。
AI猛学一顿之后，果然就能够认出STK11、EGFR、FAT1、SETBP1、KRAS、TP53等六个基因在肺癌中的常见突变了，准确率从73%到86%不等。
而且从数据来看，面对多种类型的EGFR突变，免疫组化分析（IHC）只能检测到最常见的两种p.L858R和p.E746_A750del，AI还能够检测到更多的突变和缺失，例如p.G719A，p.L861Q 和 p.E709_T710delinsD。
AI还能给出突变率。
当然了，研究现在还是在一个比较基础的阶段，斯坦福大学癌症研究所研究者Daniel Rubin就表示，说这项技术能够取代目前的诊断方法还为时尚早。
AI还需要更多的验证工作，不过这项研究确实让我们看到了人类和计算机合作的未来，也说明病理图像中蕴含的信息量比我们现在能够利用的还要多得多。
4. 接驳、物流、环卫三连击 百度Apollo业内率先完成商用三大场景落地
北京环卫集团旗下的北京环卫集团环卫装备有限公司(以下简称“京环装备”)携手百度Apollo等合作伙伴，推出七款无人驾驶系列产品并在京发布。
此次发布的产品是京环装备与百度Apollo在智慧环卫领域最新的研发成果。
产品集人工智能、机器视觉、图像识别、精准定位等多种人工智能技术于一体，融合了物联网、云计算、大数据等信息化网络平台，在环卫领域首次实现了全工况、全自动、精细化、高效率的清洁作业和平台式网络化管理。
据悉，此次发布的无人驾驶系列产品共七款。其中，室外作业产品四款、室内作业产品三款。既能满足广场、公园、街区、产业园区等场景的户外作业，也能满足商场、机场、各类场馆和展馆的室内地面清扫保洁。
这些装备的正式亮相也标志着百度Apollo将借微型扫洗车等产品完成室内及弱GPS环境下的无人车Pilot方案。在无人车商用场景上，百度Apollo再一次为业界做出了表率。
同时，此次发布的多款无人驾驶产品标志着物联网技术全方位融入环卫服务。例如此次发布的无人驾驶垃圾储运车，能够精准定位物流转运和垃圾收运。
通过大数据平台，与“无人驾驶扫路机”、“智能垃圾桶”实现数据交互，真正完成垃圾清扫→垃圾收集→垃圾转运等环节智能作业。
环卫行业一直是劳动力密集型的行业，此次百度与京环装备合作推出的一系列新品，标志着环卫行业开始进入了“无人时代”。
届时，环卫行业的劳动力将得到大幅度释放。以无人驾驶扫路车为例，一辆无人驾驶扫路车的作业速度维持在每小时5至15公里，清扫宽度在1米到2.5米之间。平均1个小时就能够清扫25000平方米的道路面积，一辆车相当于10-20个人的工作量。
除了工作效率的提高，此次发布的无人驾驶系列产品还能更好的适应环境治理要求。外形小巧的无人作业车能够进入传统环卫机械无法通行的背街小巷进行环卫作业，将城市管理的死角“一网打尽”。
智能环卫产品的发布，标志着百度Apollo步入量产时代后又一个应用场景的拓展。
此前，百度Apollo已经与金龙合作并量产了全国首辆商用级无人驾驶微循环电动车“阿波龙”，同时，Apollo与新石器合作的无人物流车也已量产运营。
随着与京环装备联合发布智能环卫产品，百度Apollo已全面覆盖无人车商用的三大场景——接驳、物流、环卫。
在智能化产业时代，百度Apollo将与京环装备强强联合，继续在智慧环卫领域深化合作，为全国及全球的智慧城市建设贡献一份力量。
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