计算机视觉将如何助力实现联合国全球目标

'Currently around a third of all food produced for human consumption is wasted'
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地球最近迎来了2017年的“生态超载日”——也就是一年中人类活动消耗的资源、产生的废弃物超过地球在绕太阳一周期间所能承载的限度的那一天。

这想起来令人沮丧,我知道,但作为一名技术专家,人类虽有种种缺点,却也在数十个千年间运用智慧和灵巧的双手造福世界;想到这一点,我多少感到些许安慰。放眼四周,我们看到技术创新正处于21世纪可持续发展的核心。

增强现实(AR)和计算机视觉尤其蕴含巨大潜力。计算机视觉是人工智能的一个领域,它通过训练镜头识别并理解其所见的世界。以下是我从联合国可持续发展全球目标的视角出发,对这些快速发展的技术在未来几年如何带来积极社会和环境影响的一些设想。

全球目标二:零饥饿

目前,人类生产的食物约有三分之一被浪费。35年后,全球人口将达到100亿,世界需要比现在多生产60%的粮食。然而,正如我们驯化小麦和用于放牧的反刍动物一样,这一目标能否实现,取决于我们掌握技术的能力。

如今,无人机已能利用增强现实和计算机视觉系统绘制地图、监测并规划粮食生产,帮助农民和种植者高效规划田地,以提高收成、减少浪费。扩大这类应用,并通过实时数据共享连接农民和食品生产者网络,显然大有裨益。此外,在技术水平较低的经济体中,农民也可以用简单的功能手机拍摄土壤,了解土壤的地质状况以及适合重新种植的作物,从而让农地在一年中每个种植季种植不止一种作物。

全球目标三:良好健康与福祉

无论你是发展中国家资源匮乏的医疗服务体系中的患者,还是世界最大经济体之一资源充足却运转失灵的医疗服务体系中的患者(数据显示,超过44%的世界卫生组织成员国报告称每千人口拥有的医生不足1名),我希望未来几年能将增强现实和计算机视觉用于疾病研究、诊断、治疗和预防。

我们已经看到微软HoloLens等硬件被用作高端手术辅助设备,也看到人脸识别被用于早期识别唐氏综合征等遗传疾病。但在我看来,真正令人惊叹的,是计算机视觉和增强现实能够为莫桑比克某个小型乡村医院的工作人员提供支持:当地公共卫生服务匮乏,但手机普及率很高,借助太阳能供电的智能手机,他们便能提供更先进的医疗解决方案。

全球目标四:优质教育

令人遗憾的是,许多年轻人根本无法接受“常规”的课堂教育。人们的优先事项各不相同,经济需求或外部力量迫使孩子们去做别的事情。

在没有照明、天黑后无法工作或做作业的村庄里,计算机视觉和增强现实——这些需要实体硬件的概念性技术——似乎不可能派上用场,但这样的现实并不遥远。有一篇联合国的观点文章提出,教育将逐渐脱离课堂,转向更为持续、非正式的形式。在移动设备无处不在的未来,计算机视觉和增强现实可以缩短学习时间,让人们更轻松地获取信息,且这些信息的种类远比教科书丰富。

借助视觉搜索,人们可以通过视觉获取信息和服务(换言之,无需较高的读写能力或语言技能,仅凭视觉就能搜索互联网)。视觉、音频和文字相结合的交互方式,可以适应不同的能力水平和教育程度。

全球目标9:产业、创新和基础设施

新一代机械设备正在研发之中,其精度和效率都将达到前所未有的水平。将计算机视觉和增强现实融入工业机器后,它们便能够达到以往无法实现的精度——提升工厂的质量、效率和产出。

增强现实将支持实时精准绘制基础设施项目地图,通过降低误差率、确保项目从一开始就切实可行,打造更高效的系统。无人驾驶车辆将提高大型基础设施项目以及私人汽车的运行精度并降低成本;需求减少还可能改变所需基础设施的类型。因此,除了有望预防事故外,汽车数量减少也可能意味着道路更少,进而改变基础设施建设方式并带来环境效益。

全球目标13:气候行动

我希望,我们这些致力于让增强现实和计算机视觉成为实用日常技术的人,能够为研究人员、立法者和活动人士提供工具与灵感,帮助他们应对气候变化和环境破坏。举个简单的例子,可以想象一张通过增强现实呈现的荒漠化或浮冰融化“前后对比”图像。另一方面,增强现实和计算机视觉也可用于帮助我们应对野火、风暴和洪水等灾害,例如连接远程监测系统,协助救援人员及早发现问题。

我认为,如今我们已经具备这样的条件:运用技术解决世界上一些最棘手的挑战,确实有能力从根本上改善日常生活。通过挑战教育、医疗和工程领域的惯例,赋能个人和企业借助连接物理世界与数字世界的技术观察世界,计算机视觉和增强现实使我们能够更高效、更有效地工作,并以切实可行的新方式带来积极的社会影响。

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