飛象網(wǎng)訊（魏德齡/文）打開手機(jī)攝像頭，除了能拍照外，AI的普及正在讓手機(jī)具備物體識別、實(shí)時翻譯、匯率轉(zhuǎn)換的能力。在不久的將來，你能否還能想到打開攝像頭，人工智能會自動幫你預(yù)報出未來的天氣狀況呢？
攝像頭成為手機(jī)AI的突破口
當(dāng)阿爾法“狗”先后擊敗了韓中圍棋高手的時候，似乎AI（人工智能）一詞也漸漸開始在手機(jī)領(lǐng)域擴(kuò)散開來，從先發(fā)的具備AI能力的麒麟970芯片，再到蘋果公司委婉的翻譯為具有精神網(wǎng)絡(luò)引擎的A11處理器。
再到今年開始，手機(jī)廠商們紛紛把AI的落腳點(diǎn)聚焦在攝像頭上，LG V30s ThinQ的AI功能能讓用戶使用手機(jī)拍照時對拍攝主體和場景進(jìn)行智能識別；三星S9 Bixby可以直接在手機(jī)攝像頭所拍攝的圖像上方生成并顯示相關(guān)信息，用戶可以通過實(shí)時翻譯功能進(jìn)行即時外文翻譯和貨幣匯率計算；近期發(fā)布的華為P20可以通過AI攝像頭識別500種以上的物體，通過算法學(xué)習(xí)機(jī)制，對圖像特征進(jìn)行抓取處理，實(shí)現(xiàn)與場景的最佳適配。
手機(jī)AI攝像頭的下一步：觀天象
實(shí)際上，不少手機(jī)AI功能的背后都有著第三方技術(shù)提供商的支持，例如很坦誠的羅老師就在堅果3發(fā)布會中表示稱，該手機(jī)的AI通話智能降噪技術(shù)由一家名為大象聲科的公司來提供。
目前不少在AI技術(shù)上有著常年積累的公司，正在從幕后走向手機(jī)的臺前。作者近日就了解，知名的天氣應(yīng)用墨跡天氣就準(zhǔn)備計劃把稱之為“觀云識天”的算法向外延伸，讓手機(jī)具備通過當(dāng)?shù)貙?shí)際天空狀況，來識別和預(yù)知未來天氣變化的能力。
簡單來說，未來用戶在任意地點(diǎn)掏出手機(jī)后，對準(zhǔn)天空，手機(jī)通過墨跡天氣AI技術(shù)來進(jìn)行天氣分析，不下雨時，可以通過云彩情況來預(yù)測天氣；如果是陰雨天，便能對降水情況進(jìn)行短時預(yù)報，來更準(zhǔn)確的告知用戶該地區(qū)雨何時會下或何時會停。
這對很多喜愛郊游的人群來說，無疑是個好消息，當(dāng)我們在外出去郊外游玩時，經(jīng)常會遇到所在地的天氣預(yù)報信息其實(shí)來自距離較遠(yuǎn)地區(qū)城市的數(shù)據(jù)信息，無疑大大降低了該天氣預(yù)報信息的參考價值。未來，手機(jī)“觀云識天”AI功能的加入無疑將會大大解決這一用戶痛點(diǎn)。
“觀云識天”通過AI就能“掐指一算”
那么，未來手機(jī)AI通過攝像頭拍到的畫面，將通過怎樣的過程來得出最終的天氣預(yù)報結(jié)果呢？這里面其實(shí)需要專業(yè)的氣象技術(shù)和人工智能算法相結(jié)合，才能做到所謂“掐指一算”之后的對于天氣的“神機(jī)妙算”。
首先，既然攝像頭可以識別不同的事物，來自動調(diào)整拍攝參數(shù)，那么攝像頭也就同樣能夠識別不同形狀的云朵，不過不同的云千變?nèi)f化，普通人對云的識別難度要大的多。
目前，墨跡天氣時景圖庫中已經(jīng)搜集海量的云的圖片，專業(yè)的氣象分析師會給這些云圖進(jìn)行專業(yè)級別的分類，之后的不同分類云圖庫會作為機(jī)器學(xué)習(xí)的初始樣本。
到了下面一步，人工智能該發(fā)揮威力了，前面提到過，不同的云有著不同的劃分，但對于云團(tuán)的識別其實(shí)并非易事，沒有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員很難快速準(zhǔn)確的對云彩進(jìn)行區(qū)分，但人工智能卻能做到這一點(diǎn)。圖像識別背后的技術(shù)就是新的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，即深度學(xué)習(xí)。具體來說，在現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計算機(jī)利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動生成每一張圖片的特征向量，而非人為的去設(shè)計特征，然后計算機(jī)根據(jù)這些特征向量來對每一張圖進(jìn)行分類。也就是說，讓計算機(jī)自己去感知每一種云之間的差異并識別。
此外，墨跡天氣還在這一機(jī)器自主學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)用了“遷移學(xué)習(xí)”的方式，讓機(jī)器不用從零開始學(xué)習(xí)。簡單來說是將已經(jīng)經(jīng)過大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練過的模型參數(shù)通過遷移的方式來分享給新模型從而加快并優(yōu)化模型的學(xué)習(xí)效率，就如同讓人掌握了別人的工作經(jīng)驗(yàn)，從而對眼前的工作能更快上手。
目前“觀云識天”的部分AI能力已經(jīng)可以在墨跡天氣App中體驗(yàn)，只要將手機(jī)對準(zhǔn)藍(lán)天上的白云，便能識別出該云朵屬于什么類別，并能分析出該云彩背后所蘊(yùn)含的天氣信息。相信當(dāng)該能力與手機(jī)完全整合之后，能演變出更強(qiáng)的氣象分析能力。
不僅僅是天氣，霧霾也將被準(zhǔn)確預(yù)測
此外，利用AI除了能夠“觀云識天”外，還能預(yù)知霧霾何時到來、何時消散。人工智能計算同樣可以建立在海量霧霾圖片的基礎(chǔ)上，一張霧霾照片的在成像原理上可以概括為一個大氣散射模型。
墨跡天氣高級技術(shù)總監(jiān)王磊向記者介紹了其中的計算原理：“陽光在物體表面形成反射光 J(x)，反射光在穿過霧霾的過程發(fā)生散射，只有部分能量 J(x)t(x) 能到達(dá)攝像頭。與此同時，陽光也在懸浮顆粒表面散射形成大氣光 α 被攝像頭接收。因此，攝像頭中的成像 I(x) 可由兩部分組成，透射的物體亮度 J(x)t(x) 和散射的大氣光照 α(1－t(x))。其中，t(x) 是媒介透射率，只要精準(zhǔn)的估計出媒介透射率即可計算出圖像中霧霾的大致情況�！�
另外，墨跡天氣的時景社區(qū)中每天也會產(chǎn)生十萬張的以上的圖片，這些用戶實(shí)時分享的天氣照片以及墨跡大量的固定數(shù)據(jù)傳感器，都為自家的人工智能機(jī)器提供的數(shù)據(jù)來源，墨跡天氣的人工AI就像一個在7*24小時不斷成長的氣象研究員，最終成為資深的氣象專家。
寫在最后
假如你覺得具備人工智能的墨跡天氣分析師最終只是成為一名只會看圖得結(jié)論的分析師，那就猜錯了。王磊對于人工智能在天氣預(yù)報上的未來這樣表示，“人工智能許多驚人的功績，都基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部運(yùn)作就像一個黑匣子，機(jī)器學(xué)習(xí)過程中模型會自己去學(xué)習(xí)到各種天氣生成和消散的規(guī)律，在這個過程中，人工智能可能正在向著人腦無法想到的領(lǐng)域開拓。”
