任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

众所周知,车辆检测被认为是实现无人驾驶的关键技术,就在上个月18日,阿里云将其车辆检测的准确率拉升至90.46%,机器视觉算法测评平台KITTI的世界纪录再次被刷新。这项纪录就是由阿里iDST(Institute of Data Science and Technologies,数据科学和技术研究院)视觉计算研究员华先胜及团队创造的,而任小枫即将成为这个团队的首席科学家和副院长。

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

任小枫和他的 Amazon Go

任小枫曾是亚马逊级别最高的华人科学家,同时也是Amazon Go的项目负责人,在2013-2017年在职期间推出了全球第一家“Amazon Go”商店——亚马逊提出的一种新超市概念,已在美国西雅图开了一家概念店,将实体店和网购的优点结合起来。消费者在店内推着购物车选购商品,买完了不用排队等结账,可以直接领回家,手机里的亚马逊app会自动完成付款。堪称购物界的Uber。

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

Amazon Go能够实现无人收银,依赖的其中一项重要技术就是视觉识别:

一、通过颜色识别除了消费者手的肤色周围还有没有其他颜色判断顾客手上有没有商品。

二、对商品区域进行识别,比如这一块本来有商品,然后识别到这里没有商品,那么就说明是被购买了,相反就是被放回。

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

任小枫和他的团队研究出的“just walk out technology ”(拿了就走技术),包含了一系列技术,如入口处的人脸识别;货架上的摄像头,红外传感器和压力感应装置判断顾客选了哪些商品以及放回了多少商品;店内的麦克风可以根据环境声音判断消费者的位置。所有收集的这些信息传输到Amazon Go商店的信息中心,离店时传感器扫描顾客购买的商品,自动结算。全程不会有任何延迟。

阿里iDST

2014年,在纽约的上市活动结束后,阿里巴巴紧接着就在硅谷宣布成立一个新的部门:iDST(数据科学与技术研究院institute of Data Science&Technologies)。在当时,似乎没人能描述出iDST的职责和它对阿里的作用。它的名字表示它要研究数据科技——毕竟阿里一直拥有着大量的用户数据与商业数据,马云也把下一个时代命名为DT时代,也就是数据科技时代。

任小枫将iDST称为“阿里巴巴实现NASA计划的先锋”,它是一个通过AI技术(包括机器学习与深度学习)推动NASA计划落地的核心团队,通过阿里云向各行业输出技术及服务能力。

iDST现在已有成果

语音团队技术成果:
去年阿里云年会现场,具有语音识别技术的机器人在准确率上以0.67%的微弱优势战胜第50届国际速联速记大赛全球速记亚军姜毅。业务成果:从2015年双11开始,蚂蚁金服95%的远程客户服务已经由大数据智能机器人完成,同时实现了100%的自动语音识别。蚂蚁金服客户中心整体服务量超过500万人次。同时,语音团队还把智能语音交互技术赋能给YunOS以及手机淘宝、支付宝、钉钉等移动端应用。

视觉识别团队技术成果:
车辆检测的准确率提升至90.46%,打破机器视觉算法测评平台KITTI的世界纪录。(KITTI是目前国际上最大的自动驾驶场景下的计算机视觉算法评测数据集,可以用于评测目标检测等计算机视觉技术在复杂真实环境下的性能。KITTI包含市区、乡村和高速公路等场景采集的真实图像数据,有大量的微小目标、欠曝和过曝、多种视角变化以及各种遮挡情况。)

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

业务成果:
一、可与交通部门或安全部门合作,利用车辆部分信息或特征,搜索城市车辆;
二、虚拟试装;
三、视频实时嵌入;
四、路况仿真预测等。

阿里NASA计划

为什么要命名为“NASA”?美国航天局(NASA)在成立后,完成了包括阿波罗登月任务、天空实验室空间站、航天飞机等重大科学项目。而在一系列太空探索研究中,美国科学家取得了很多突破性进展,并实现了科技转化成果。

有调查报告指出,美国航天工程带来的技术突破直接促成了20世纪若干重大技术进步,将航天技术转化为民用产业,为美国创造了2万亿美元的巨额利润。诸如条形码、手提电脑、手机摄像头、冷冻脱水蔬菜、太空棉记忆枕头、人造心脏、视频稳定软件、可降解商用润滑油等等,这些人类日常工作与生活无法离开的用品,都自于美国航天飞机的衍生科技。

NASA的一份统计资料指出,向航天科技领域每投入1美元,就能从整个经济领域得8美元的回报。

美国航天工业不仅直接产生经济效益,航天科技的转化和移植还能够带来更多的效益。美国在上世纪90年代开发的1000多种新材料,80%是在空间技术的刺激下完成的,有近4000项空间技术成果已移植到民用领域,数万家企业参与了载人航天的生产、研制。可见,NASA的太空探索计划不仅提升了美国科技力量,也间接为人类社会进步做出巨大贡献,并具有强大的经济推动作用。

在马云的眼中,两个“NASA”在本质上是相通的,都是通过技术的革新,极大地推动生产力的进步和生活质量的提升。被低估了的技术实力谈到阿里,往往会想到淘宝、天猫、双十一,每年不断提升的海量成交额不断强化阿里在电子商务的领袖地位。但是,很少有人会知道,支撑淘宝、天猫度过每一次双十一大考的,是阿里背后独立研发出来的云计算和大数据技术。

比如说阿里云自主研发、服务全球的超大规模通用计算操作系统“飞天”,已经入选世界互联网代表性领先科技成果;比如马云亲自代言的阿里云“人脸支付”功能,人脸识别准确率达99.6%,让刷脸消费成真,也入围了《MIT科技评论》2017年全球十大突破性技术榜单;还有人工智能阿里云ET及“城市大脑”,让人们领略科幻大片式的生活与管理。

就像NASA(美国航空航天局)驱动人类科技和生活的极大进步那样,阿里巴巴未来20年的愿景是构建世界第五大经济体,帮助1000万家企业盈利,创造1亿就业机会,服务全球20亿消费者。而这个新经济体必须建立在新的技术基础设施、新的技术思考之上。

此前,阿里巴巴在超大规模计算操作系统、移动操作系统、金融级分布式数据库、机器学习平台等核心基础技术领域已持续投入近10年。现在,阿里巴巴NASA计划面向机器学习、芯片、IoT、操作系统、生物识别这些核心技术,将组建崭新的团队,建立新的机制和方法,全力以赴。此前,已在光量子计算机、全浸没液冷服务器等方面取得重大进展。

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

马云说:“以前我们的技术跟着业务走,是‘兵工厂模式’,但手榴弹造得再好,也造不出导弹来。阿里巴巴必须思考建立导弹的机制,成立新技术研发体系,聚焦核心领域的研究。这些研究的目标是为了解决10年、20年后的困难。”“机器应该是帮助人类做人类做不到的事情。我们要让机器成为人最好的助手,而不是剥夺人类的乐趣,甚至成为人类最大的对手。”马云的兴趣和哲学:马云的管理之道和人生信念从何而来?

在过去一年里,阿里巴巴招募的新员工,来自海外知名互联网公司的技术人才约占总数的30%。而最新诞生的“NASA”计划,更是让阿里不计成本的在全球招募AI科学家。目前,阿里巴巴有超过2万名工程师、500多位博士;36位合伙人中,有9位拥有工程师背景。

阿里NASA计划

为什么要命名为“NASA”?美国航天局(NASA)在成立后,完成了包括阿波罗登月任务、天空实验室空间站、航天飞机等重大科学项目。而在一系列太空探索研究中,美国科学家取得了很多突破性进展,并实现了科技转化成果。有调查报告指出,美国航天工程带来的技术突破直接促成了20世纪若干重大技术进步,将航天技术转化为民用产业,为美国创造了2万亿美元的巨额利润。诸如条形码、手提电脑、手机摄像头、冷冻脱水蔬菜、太空棉记忆枕头、人造心脏、视频稳定软件、可降解商用润滑油等等,这些人类日常工作与生活无法离开的用品,都自于美国航天飞机的衍生科技。

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

NASA的一份统计资料指出,向航天科技领域每投入1美元,就能从整个经济领域得8美元的回报。美国航天工业不仅直接产生经济效益,航天科技的转化和移植还能够带来更多的效益。美国在上世纪90年代开发的1000多种新材料,80%是在空间技术的刺激下完成的,有近4000项空间技术成果已移植到民用领域,数万家企业参与了载人航天的生产、研制。可见,NASA的太空探索计划不仅提升了美国科技力量,也间接为人类社会进步做出巨大贡献,并具有强大的经济推动作用。

在马云的眼中,两个“NASA”在本质上是相通的,都是通过技术的革新,极大地推动生产力的进步和生活质量的提升。被低估了的技术实力谈到阿里,往往会想到淘宝、天猫、双十一,每年不断提升的海量成交额不断强化阿里在电子商务的领袖地位。但是,很少有人会知道,支撑淘宝、天猫度过每一次双十一大考的,是阿里背后独立研发出来的云计算和大数据技术。

比如说阿里云自主研发、服务全球的超大规模通用计算操作系统“飞天”,已经入选世界互联网代表性领先科技成果;比如马云亲自代言的阿里云“人脸支付”功能,人脸识别准确率达99.6%,让刷脸消费成真,也入围了《MIT科技评论》2017年全球十大突破性技术榜单;还有人工智能阿里云ET及“城市大脑”,让人们领略科幻大片式的生活与管理。

就像NASA(美国航空航天局)驱动人类科技和生活的极大进步那样,阿里巴巴未来20年的愿景是构建世界第五大经济体,帮助1000万家企业盈利,创造1亿就业机会,服务全球20亿消费者。而这个新经济体必须建立在新的技术基础设施、新的技术思考之上。

此前,阿里巴巴在超大规模计算操作系统、移动操作系统、金融级分布式数据库、机器学习平台等核心基础技术领域已持续投入近10年。现在,阿里巴巴NASA计划面向机器学习、芯片、IoT、操作系统、生物识别这些核心技术,将组建崭新的团队,建立新的机制和方法,全力以赴。此前,已在光量子计算机、全浸没液冷服务器等方面取得重大进展。

任小枫任iDST首席科学家和副院长 阿里“NASA计划”计划做什么

马云说:“以前我们的技术跟着业务走,是‘兵工厂模式’,但手榴弹造得再好,也造不出导弹来。阿里巴巴必须思考建立导弹的机制,成立新技术研发体系,聚焦核心领域的研究。这些研究的目标是为了解决10年、20年后的困难。”“机器应该是帮助人类做人类做不到的事情。我们要让机器成为人最好的助手,而不是剥夺人类的乐趣,甚至成为人类最大的对手。”

在过去一年里,阿里巴巴招募的新员工,来自海外知名互联网公司的技术人才约占总数的30%。而最新诞生的“NASA”计划,更是让阿里不计成本的在全球招募AI科学家。目前,阿里巴巴有超过2万名工程师、500多位博士;36位合伙人中,有9位拥有工程师背景。

金榕

金榕,iDST的现任院长,美国密歇根州立大学终身教授,曾担任NIPS、SIGIR等顶级国际会议领域主席,及KDD、AAAI、IJCAI等顶级会议高级程序委员会委员,还曾获得过美国国家科学基金会NSF Career Award——有超过200位诺贝尔奖得主都获得过这个奖金的资助。

任小枫(左)、金榕(中)、华先胜(右)

任小枫(左)、金榕(中)、华先胜(右)

漆远,美国普渡大学计算机系和统计系终身教授,iDST的另一位创始人,获得过美国国家科学基金会的NSF Career Award。麻省理工学院博士后,39岁被评为美国普渡大学计算机系和统计系终身教授,40岁就成为中国国家千人计划特聘专家。

华先胜,IEEE院士,iDST负责人,前微软亚洲研究院主任研究员,曾在2008年获麻省理工学院评选的年度全球35位35岁以下的杰出青年创新人物(简称MIT TR35)。

周靖人

周靖人,哥伦比亚大学计算机科学博士,前微软研发合伙人,云计算大数据等领域权威学者,阿里云首席科学家兼副总裁。他负责带领团队在阿里巴巴云数据科学技术研究所进行大数据和人工智能研究,推动阿里巴巴在语言、自然语言、图像与视频处理及大规模机器学习等人工智能技术开发。

周靖人

周靖人

现在任小枫的加入,会让这个团队更加如虎添翼。

普华永道今年4月发布的“2016年全球创新1000强研究报告”显示,阿里以每年20.2亿美元研发支出,在中国创新榜单上位居第一。2016年财年,阿里巴巴集团平台成交额达到3.092万亿元人民币,同比增长27%;集团收入破千亿,达到1011亿元人民币。

并且,根据最新发布的2017Q3财报,云计算、互联网基础服务业务继续保持快速增长,收入达到17.64亿元人民币,同比增长115%,连续第七个季度保持三位数增幅,云计算付费用户数已超过76.5万。

同时,几近过半的利润率让阿里现金流十分充裕。可以说,阿里自身的技术积淀、资金实力和影响力,已经足够支撑整个NASA。

所以,相信阿里有能力实现马云提出的NASA计划的三大使命:让世界更加普惠(Inclusive)、让机会更加均等;让世界经济发展更加可持续(Sustainable);让未来生活更加健康快乐(Happy&Healthy)。(来源:起源智族 微信ID:ORINNOWORLD)

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  1. SIGGRAPH 2017:深度学习与计算机图形学的碰撞说道:

    每年由美国计算机协会(Association of Computing Machinery,简称ACM)计算机图形专业组举办的年会SIGGRAPH,是全球最负盛名的图形学和交互技术盛会。今年已经是这场图形学盛宴的第四十四届,本届大会于7月30日至8月3日在美国洛杉矶举行。

    作为著名的好莱坞所在地,洛杉矶聚集了大量影视特效等工业界的从业人员,而SIGGRAPH正是工业界展示自己炫酷技术,以及和学术界交流的一个绝佳平台,所以SIGGRAPH组委会多次选择洛杉矶作为大会举办地。

    除了像其它学术会议一样的学术界论文报告与交流之外,SIGGRAPH大会上各种应接不暇的新鲜技术展示、工业界各大公司五花八门的展览会、以及艺术家们展现自己最新创作成果的动画汇演都吸引着无数参会者的目光。SIGGRAPH会场的热闹程度堪比各种大型的博览会。

    深度学习邂逅图形学

    本届大会上,令我印象最深刻的是会议第一天的主旨演讲环节,大会邀请到了迪士尼第一位非洲裔动画师Floyd Norman,以谈话的形式,讲述了他如何走上这条道路,以及自身成长的故事。Floyd还分享了自己对动画这一领域的独到见解。这场主旨演讲除了在会场最大的报告厅进行外,会展厅的入口大厅处也摆放了现场直播的大屏幕,而在大屏幕前,很多志愿者、参观者、学术界的教授席地而坐,专心聆听动画大师的分享。

    在这样一个图形学盛会上自然少不了学术界的最新研究成果。对于图形学领域的研究者来说,SIGGRAPH无疑是一个最顶级的发表和交流自己学术成果的舞台,能够在SIGGRAPH上发表论文,就意味着自己的研究成果得到了国际同行的最大肯定。

    今年学术报告一个很大的趋势便是深度学习技术在图形学领域开始生根发芽,有很多的论文试图探索利用深度学习技术解决传统的图形学问题——在真实感渲染、表观建模、几何建模与分析等领域都有一些不错的尝试。除了论文的口头报告,在SIGGRAPH大会举办的众多讲座和课程上,我们也能看到许多与深度学习相关的话题。由此可见,如何更加有效地将深度学习与计算机图形学相结合,在近一段时间内仍然将成为图形学学术研究的一大热点。

    本次大会上,微软亚洲研究院共有四篇论文被接收。在这些研究中,我们对于如何利用深度学习技术求解图形学领域的待解难题,也进行了新颖的尝试。

    其中,我有幸与微软亚洲研究院的研究员们一起,在表观建模方向上结合深度学习技术进行了一些探索。“Modeling Surface Appearance from a Single Photograph using Self-Augmented Convolutional Neural Networks”就是我们发表于今年大会的论文。

    材质的表观精确地刻画了给定材质表面的纹理颜色,以及它的反射、折射等属性,这是对物体进行真实化渲染的重要参数,也是数字化重建的重要步骤之一。在这篇论文中,我们首次尝试利用深度学习技术,仅通过一张未知光照条件下拍摄的平面材质照片,就可以恢复出该材质的表观纹理模型。

    这其中最大的难点在于监督数据的严重缺乏。对于表观建模而言,监督数据意味着一张给定的照片及它对应的表观纹理参数。而表观纹理参数的获得目前还是一个很复杂的过程,需要复杂的采集设备和长时间的采集,或是艺术家复杂的交互建模。为了解决这个问题,我们提出了一种全新的自增强神经网络的训练方法,这种方法把真实感渲染这一表观建模的逆映射引入到了训练流程中,使得我们可以使用大量的无标注数据,即平面纹理材质的照片,结合少量的标注数据一起对网络进行训练,从而得到和艺术家人工标注结果相近的表观预测结果。

    此外,微软亚洲研究院也在本次大会上介绍了其他的图形学最新研究成果,包括基于八叉树的深度卷积神经网络,可有效的将传统面向图像的卷积神经网络推广到三维空间中;基于深度图像类比的风格转换,可以实现具有语义属性的图像风格迁移;以及交互式的草图建模,可实现对自由曲面的快速造型等。

    精彩纷呈的技术展示

    在学术报告之外,来自工业界和部分高校的新兴技术展示也吸引了参会者的眼球。今年的各大厂商展台上,虚拟现实(VR)及增强现实(AR)技术成为了一个非常重要的主题,各大厂商各显神通,展示了自己的最新技术成果,炫酷的体验让人大开眼界。

    在大会的Etech(Emerging Technologies)环节,来自日本筑波大学的微软亚洲研究院实习生西田惇做了“Wired Muscle: Generating Faster Kinesthetic Reaction by Interpersonally Connecting Muscles”的demo展示,他与索尼计算机科学实验室进行合作,通过使用配对的可穿戴设备引入一种新的运动学习形式,能够基于生物信号测量和肌肉电刺激来分享两个人之间的肌肉活动。这套可穿戴的肌肉I/O设备是西田惇在微软亚洲研究院的硬件实验室手工设计和制造的,可以通过在使用者的皮肤上施加刺激电压来测量和控制肌肉活动。跟基于视觉刺激的反应过程相比,通过肌肉刺激,用户可以更快地做出相应的运动动作。从而用于对抗性运动训练以及康复治疗过程。

    可穿戴的肌肉I/O设备

    该项研究论文已在今年5月份举行的ACM SIGCHI 2017大会上做过口头报告,而在本届SIGGRAPH大会上的展示过程吸引了超过400名来自各个研究机构和公司的体验者,收到了众多有价值的用户反馈和实验数据。

    参加学术会议,除了听取世界各地学术研究者的精彩报告之外,和大家进行交流也是必不可少的一个环节。按照惯例,SIGGRAPH会议期间,大会举办了盛大的社交酒会,参加会议的学术界和工业界的从业者们,有机会和不同研究方向的人进行充分的交流分享。

    SIGGRAPH就像一个盛大的聚会。正如本届大会的宣传口号“At the heart of Computer Graphics”所说的那样,在这里,学术界和工业界汇聚一堂,新鲜的技术和想法交织出了计算机图形学最绚丽的火花。明年大会将移师加拿大的温哥华举行,期待来年的盛会能继续为我们带来更多新鲜的技术和炫酷的体验。

    作者简介

    李潇是中国科学技术大学和微软亚洲研究院的联合培养博士生。在微软亚洲研究院跟随童欣研究员和董悦研究员从事计算机图形学相关的研究。目前,他的研究兴趣在于物体的表观建模和重建,希望通过相关的研究,使所有人都能够更容易地在虚拟世界创造和再现真实的物体材质,打破真实世界和虚拟世界的鸿沟。

    西田惇是日本筑波大学Cybernics研究中心博士生,曾获得微软亚洲研究院“微软学者”奖学金以及日本文部科学省奖学金。他的研究主要是利用可穿戴设备去延展人的认知和活动能力,并应用到医疗辅助方面。目前他是微软研究院机器人与人机交互组的实习生,研究利用设备和微软产品探索新的人际沟通方式。

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    1. Modeling Surface Appearance from a Single Photograph using Self-augmented Convolutional Neural Networks
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    2. O-CNN: Octree-based Convolutional Neural Networks for 3D Shape Analysis
    wang-ps.github.io/O-CNN

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    haopan.github.io/bendsketch.html

    4. Visual Attribute Transfer through Deep Image Analogy
    arxiv.org/abs/1705.01088

    5. bioSync: A Paired Wearable Device for Blending Kinesthetic Experience
    http://www.researchgate.net/publication/313445073_bioSync_A_Paired_Wearable_Device_for_Blending_Kinesthetic_Experience

    6. Wired muscle: generating faster kinesthetic reaction by inter-personally connecting muscles
    http://www.researchgate.net/publication/318692672_Wired_muscle_generating_faster_kinesthetic_reaction_by_inter-personally_connecting_muscles

  2. 知名量子科学家施尧耘加入阿里云:探索终极计算能力说道:

    AI科技评论消息,9月11日下午,阿里云方面确认了世界知名量子计算科学家、密歇根大学终身教授施尧耘入职的消息。施尧耘将担任阿里云首席量子技术科学家,成为阿里巴巴集团量子信息技术的学科带头人。

    左为阿里云总裁胡晓明,右为施尧耘

    施尧耘是世界顶级量子科学家,师从计算机科学最高奖“图灵奖”得主姚期智院士进行量子计算相关研究,后赴密歇根大学任教。

    2004年,施尧耘获得美国国家科学基金会颁发的“职业成就奖”(Career Award)。他的多个研究项目获得美国国家科学基金的资助。此外,施尧耘教授在美国持有与量子科学相关的多项专利。

    施尧耘表示,加入阿里巴巴的原因很简单,这家公司要做的也正是我要做的:让量子计算落地。阿里巴巴旗下的阿里云为客户提供计算和人工智能服务,不仅支撑量子技术的研究,也是未来量子应用的输出渠道。

    云计算本质是计算能力。施尧耘认为,只要认同量子力学是准确的物理规律,量子计算可能就是终极计算。他表示,导师姚期智院士对自己最大的影响就是“怀大志,做大事”,自己从事量子计算研究二十多年,希望未来能将理论同工业实践相结合。“我愿探索自然赋予人类的终极计算能力。如今,我看到了梦想实现的希望。”

    量子通信被业界公认是对未来世界科学产生重大影响的革命性技术,中美等大国均投入巨大资源参与到这场未来之战。在量子计算领域里,不少企业公布了自己的量子计算机开发计划,包括谷歌、IBM、微软、英特尔等。

    相比传统计算机,量子计算机的最大区别在于:传统计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题,而量子计算机却可以同时解决多个问题。传统计算机使用的运算规则是二进制,用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息,根据量子的特性它可以同时表示多种状态,并同时进行叠加运算,因而拥有更快速的运算方式。

    早在两年前,阿里巴巴已经开始布局相关研究。2015年7月,中国科学院与阿里云在上海宣布,共同成立“中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室”,这是中国科技公司首次参与到量子计算研究。今年5月,中科院团队研发了世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机。此外,阿里云也是全世界第一家可以提供专有云上量子加密信息传送服务的云计算公司,网商银行使用了这一服务。

    今年3月,阿里巴巴公布了面向未来的NASA计划——建立“研发导弹”的机制,面向未来20年组建强大的独立研发部门,为服务20亿人的新经济体储备核心科技。其中,量子技术是NASA计划要重点突破的领域之一。施尧耘的加入,无疑是阿里云在量子技术领域取得的又一重大进展,也是阿里巴巴NASA计划的一部分。

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