见知AI巡山报告 – 2021年12月

不知道各位有没有想过给老爸老妈来一场跨国社交呢！

实际上手机的某些输入法已经有实时翻译的功能了，比如谷歌的Gboard。聊天的时候你只需要输入想说的中文，输入法会即时翻译并把翻译后的结果直接写入聊天框中。然后一点发送，一段工整的英语文字就发出了。然后另一个大家应该很熟悉了，就是微信自带的聊天文本英翻中的功能。如果收到的是英文文本，长按然后选择“翻译”，瞬间熟悉的方块字就回来了。

图1.实时翻译的输入法

图2.聊天实验中的部分记录

说到这可能有的朋友会说类似的翻译功能早已见过了，不过我想说的是这次吸引我们测试的原因恰恰就是产品上一小步的改进背后所蕴含的巨大技术提升。大家有没有想过为什么百度翻译谷歌翻译的网站和APP早就出来了，但这个功能用到实时输入法上却也就刚刚发生。很大一部分原因是在于以前的高质量翻译需要的硬件资源是很大的，所以大多只能使用在线模式。即把你的文本传回后台的AI服务器，然后把结果再反馈到网站上。这样的资源和时间成本都不是输入法这个使用场景所能接受的。为了让输中转英的功能更实用AI需要更快的速度，更小的模型体积与更低的计算功耗才能让我们在手机上感受到近乎透明的体验。另一方面AI的使用极大降低了翻译成本。以前实时交流中配一个同声翻译的价格可能是上千元一小时，但是现在老爸老妈坐在家中用着免费的软件也可以全球畅聊。

实时翻译对于许多人而言可能没有太大的吸引力，但是直播换脸或许能激起你的兴趣。

想和你的爱豆微信视频嘛？来吧，5元一次包你满意，5元你买不了吃亏买不了上当。见到你哥哥只要5元，不香吗？看到效果，大家是不是觉得很惊艳。前段时间github上出现了一款DeepFaceLive的开源工具，可以实时把你的直播流换脸，在结合一些虚拟摄像头软件就可以让你在和别人微信视频时显示成任何人。

图3.视频直播换脸效果

换脸技术我们也见怪不怪了，但是这个工具惊人的地方在于它把视频通话中换脸的门槛降得太低了，一切都是简单操作，你不需要任何AI技术背景只要按着说明操作就行了。有的朋友可能会想，脸是换了但是声音不像也骗不了人啊，然而声音克隆技术现在已经很成熟了，甚至有工具宣称给一段5秒的样本，就能马上实现用你的声音说话。这是不是让你想到了柯南的蝴蝶结变声器啊。其实如果你用百度地图或百度APP现在已经可以学习用你的声音朗读或者导航了，只不过目前国内正规企业管理的比较严格，不会给你乱用。但如果是山寨的开源的可就难说了，再结合视频直播换脸简直能在直播间里复制一个你了。因此我们也需要对这些新型技术有一定的了解，以防不法分子通过这类新型技术从事与诈骗相关的系列犯罪活动。

AI能够翻译语言或者换脸，这都是大家较为熟知的AI应用场景了。而AI还能制造机器人你可曾听说过吗。并且这里的机器人还不是传统意义的机器人，而是活体机器人！

美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究者依靠进化算法，利用青蛙的表皮细胞和心肌细胞造出了全球首批活体机器人，并将其命名为「Xenobot」，其初版是无法进行自我复制的。

图4.Xenobots 能够集体行动（转圈圈）

图5.Xenobot 能够推动外部对象

然而就在上个月，最新一期的《美国科学院院刊》（PNAS）中，这一研究团队宣布：他们更进一步，制造出了有史以来第一批能够自我复制的活体机器人。

而这其中AI又是如何发挥作用的呢？

原来Xenobots是在佛蒙特大学的超级计算机上进行设计的，然后由塔夫茨大学的生物学家进行组装和测试而成。UVM研究人员采用进化算法在超级计算机上创建可数千种新生命形式的候选设计物。

进化算法根据指令（比如整体向一个方向移动）会一次次地把几百个模拟细胞重新组装成无数具有新形态的细胞，随着算法不断运行和迭代，优胜劣汰，更成功的新型活体会被保留并完善。也就是说AI的应用体现在借助超级计算机进行流体力学分析，迭代并筛选出最佳的机器人构造模型。

图6.糖豆人形状的Xenobot 正在复制

最终，AI 发现了一个成功的设计：一组形状像 80 年代街机游戏吃豆人形状的活体细胞。

研究者采用的进化算法就是人工智能领域中一种常用的算法。所谓进化算法，其本质是一种集群算法，通过集群，遍历式的搜索策略空间，尽可能找到一个或多个可行的策略。简单打个比方，假设有一个人在一个没有任何光源的山洞里探索出路，洞穴里有无数种排列组合，一个人要找到其中的出路非常难，而进化算法（集群算法）可以一次性释放N个人去探索出最优出路，从而大大提升效率。

图7.自发运动学的自我复制过程

通过算法制造的活体机器人有着强大的应用潜力。以往我们所制造的传统机器人一般是由金属、塑料等成分构成的，这就造成了传统机器人无法应用在一些特殊或者更为精细的场景的问题。

然而由生物组织构成的活体机器人则能完美解决这一问题。比如，我们可以使用活体机器人在人体内进行“上药”或者是检测人体内部状况。亦或我们可以使用此类机器人清洁海洋里的微塑料污染、定位并消解有毒材料。这都是活体机器人能大展拳脚的一些应用场景，同时也是对机器人应用的一种革新与拓展。

看到这里，各位小伙伴是不是也和我一样期待活体机器人应用的进一步实现呀！相信只要我们能利用好人工智能这一有力的工具，许多看似天马行空的设想也许会离我们的生活越来越近的！

参考链接：

1. https://www.forbes.com/sites/andreamorris/2021/11/29/ai-just-designed-the-worlds-first-robot-organism-that-can-make-babies/?sh=6358163b6345
2. https://nationalpost.com/news/first-living-robots-can-self-replicate-just-by-moving-around-revolutionary-study-finds
3. https://techxplore.com/news/2021-11-xenobots-team-robots.html