文/黎明明
“大白”离我们还有多远
文/黎明明
迪斯尼最新的动画电影《超能陆战队》描写了一个东西方结合的的虚拟都市“旧京山”(San Fransokyo),结合了旧金山和东京。讲了14岁精通机器人技术的小神童宏(Hiro)和机器人健康助手大白(Baymax)的故事。不过笔者要说,大白不就是理想中的医疗机器人吗!
迪斯尼的这部2014年底的电影可以说是好莱坞的票房黑马,从一个技术宅的角度看,他们切中了美国科技界两个热点:机器人和医疗健康领域。这两个市场在中国科技领域也是大热,一个预估在2020年将达到10万亿,一个则是8万亿。大白不仅完美,而且是接近实现的。接下来,笔者就来告诉你怎么造。
首先简单剖析下大白——气球外壳是有些儿童像,但是碳纤维的骨骼,可爱的外观设计,具备语音识别和人体体征扫描的能力,这些都是非常合理又主流的设计。大白是三大科技产业的集合体:移动医疗、机器人制造和人工智能。
现在大家比较通常的叫法是mHealth。美国在2010年的移动医疗峰会上,对mHealth下了一个定义——通过移动设备提供医疗服务。这样一想,会移动的机器人大白,确实符合这个定义。
移动医疗英文最初的全称是“Emerging mobile communication and network technologies for healthcare”,翻译过来就是“医疗保健行业新兴移动通信与网络技术”。所以移动医疗的兴起,一开始的根本原因是通信与网络技术的发展与普及,成本的下降、设备的普及,特别是智能手机的大量部署,才有了移动医疗的爆发。目前移动医疗还处在通信技术红利的发展中期。
按逻辑来说,移动设备的普及,促成了移动医疗产业。那么机器人产业是否成熟,就是大白何时造出的指标了。那么笔者可以自信的告诉你,大白确实距离我们不远了。一个24小时陪伴左右的医生护士是成本极高的,但是由机器人健康助手来代替,成本确实会降至不可思议的低。
美国和日本都正在做,并且各有自己制造医疗机器人的特色。
一个医疗机器人的人工智能需要多强?可能是科幻电影对人工智能有太多的想象,从灭绝人类的天王,到《人工智能》里近乎完美人类的裘德洛。但其实人工智能早就在大家的生活里了,这些被细密设计的“软件”旨在帮助你提高效率。也许现在的医疗机器人的人工智能不能取代医生,但是肯定有办法让你更健康。
大白最大的任务就是通过摄像头等设备,扫描目标用户,感知其体征、健康数据和情绪,然后采取措施进行健康护理。在动画里,主人公阿宏两次被大白抱住,一次是因为自己哥哥去世,心情的低落被大白扫描到;一次是掉入水中,被大白感知到体温下降,而被抱住。大白还调整了自身的温度,来提高阿宏的体温。想想这是不是跟NEST很像?其实NEST就是以物联网、人工智能和机器人才被Google看中并收购的。
这里笔者整理几个可制造大白的公司的产品。
JIBO——作为家居应用的代表,相比DeepMind和IBM的沃森,没有那么聪明,但他们有个重要功能——语音互动和情绪识别。JIBO的系统利用 NLP (神经语言程序学)来理解命令甚至日常会话。能够识别用户及其家人,通过用户的不同,以及识别用户情绪的不同,来进行不同的语音互动。
Nest——来自美国人对恒温器的使用习惯,能够学习用户对温度的敏感程度,通过物联网对周边环境温度等的变化,来调节所有联结在NEST上的设备,从而达到用户喜欢的室温、湿度等等。
DeepMind——这是Google在收购NEST之后收购的人工智能公司的名称,他们被并入了Google最老牌的搜索小组,被赋予的任务就是做知识。是不是很高大上?那是因为DeepMind的深度学习算法,让他们的人工智能已经具备学习能力,此前在CES上,他们展示了DeepMind如何“玩”一个全新的游戏。一个医生教几次,他的机器人就会诊疗了,这个未来看起来不错吧?
除了满足自动化的人工智能,大白扫描人体的能力也是必不可少的,而这样的黑科技在现实里是有参照物的,这就是最近拿出Hololens这样神物的微软。他们的Kinect One (电脑版名为Kinect V2,此处简写为Kinect2)常年吊打深度摄像头领域的对手们,就是大白最好的视觉设备啦。
Kinect2——微软选用了TOF来代替结构光(Kinect1的技术),目前已经可以识别肌肉拉伸、体表温度和心率——这些都是健康护理中需要的数据。实现的原理,用温度和炎症来简单举例,就是通过截取人体体表的颜色,来识别其温度,准确率还在进化。
国内也有团队在利用普通摄像头和OpenCV相关技术来完成类似的任务——点康科技号称能够利用摄像头测血压技术,不过笔者没有实地验证过。
作为在家庭服务机器人和远程医疗机器人领域创业的团队,我们目前基于开源的ROS (机器人系统),制作了大小两种护理机器人,主要是面向小孩和老人。核心功能与Intouch Health类似,就是远程控制。
另外,为了让目标用户群接受机器人,我们在机器人中放入了仿生压力感应器和自然语言合成芯片,这样机器人就能够感受到至少10级的抚摸,并给予互动。结合自然语言处理系统,机器人可以合成用户熟悉的声音来代替机器人声音,做到读文字信息和语音互动的功能。比如一个视力不好的老人,就可以合成他儿女的声音,为老人读短信,提醒她吃药等等。