微软实现修建与人工智能连系

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Jenny Sabin 正站在高高升起的剪叉式升降机上,起劲组装着她的艺术作品。这件高悬在微软雷德蒙德园区 99 号楼中庭的装置泛起出了多孔织物组织的组织,而 Jenny 正起劲从其中的一个启齿中探出头来,并试着将这个启齿的织物衔接到周边的骨架上。

几回实验未果后,Jenny 停了下来,仰面看了看。

“它将会异常漂亮”,她说道。

Jenny Sabin 和她的微软互助者口中提到的“它”,指的是一个可发光、半透明、轻盈的展示篷,不仅可以用来作为研究工具,也可以透过它一窥修建与人工智能融合的未来。

纽约伊萨卡市 Jenny Sabin 事情室的首席设计师 Jenny Sabin示意:“据我所知,这是第一个由人工智能实时驱动的修建结构。”该作品也是微软常驻艺术家的项目之一,Jenny Sabin 卖力了这个展示篷的设计和制作。

这座两层楼高的修建结构由 3D 打印节点、玻璃纤维杆和织物组装而成,通过数字化编织手艺融入了荧光纱线,借助人工智能手艺,能够将包罗面部脸色、噪音、语音语和谐语言在内的匿名数据转化为细腻的光与彩之舞。

大楼内的差别位置均放置了麦克风和摄像头,用于网络上述中提到的数据,之后微软的设计师和研究员将这些数据做可视化的泛起,以期通过交互式修建的形式引发人们对于 AI 改变生涯的思索。

微软研究院院长兼微软伦理道德委员会(Aether Committee)主席 Eric Horvitz示意:“艺术性、缔造性和人性在手艺创新中施展着主要的作用。”微软伦理道德委员会专注于以卖力任的态度开发并部署人工智能手艺,当中包罗人工智能的敏感应用、人工智能系统泛起的私见性与公平性,以及与人类交互及协作等问题。

他解释道,提议常驻艺术家项目,是希望约请艺术家与微软研究员及工程师携手,配合探索艺术与计算机科学的交集,更通俗地说,“是为了在公司内部推动更多人举行‘快乐缔造’,同时打破固有的头脑模式。”

Eric Horvitz 弥补道:“机械学习和模式识别等手艺的影响力与日俱增,而 Jenny Sabin 的作品泛起出了这诸多可能,以及人们因此而发生的期待与焦虑,由于这些手艺正在以十分有趣且吸引人的方式融入天下,但同时也伴有潜在的侵略性。”

“一件充满活力、令人屏息的作品”

这个名为 Ada 的修建结构重约 1800 磅(约 816 公斤)。其外骨架由 895 个特制的 3D 打印节点组成,1274 根玻璃纤维杆毗邻起了这些节点,形成了由多个六边形组成的网络,构建出一个坚硬的椭圆形展示篷。

由于需要手动安装且历程繁琐,整个项目连续了数周之久。一天的事情竣事后已是深夜,Jenny Sabin 一边吃着泰餐外卖,一边疲劳地解释道:“这里面的组件太多了。”

荧光织物通过数字化手艺编织成多孔发光网络,锥体通过螺栓与外骨架毗邻,同时向内延伸,形成柔软的内墙,使 Ada 泛起出蜂窝状。

一个一层楼高的、包裹着尼龙网和条纹光缆的张拉整体式锥体将 Ada 的焦点部门悬挂起来,同时提供压缩力,使整个结构的张力更为协调。

漫衍于 99 号楼各处的摄像头和麦克风举行匿名数据网络,之后人工智能算法将这些数据转化为不停转变强度的色彩和光线,并通过 Ada 体例结构中的可寻址 LED 以及周围的舞台灯光举行泛起。

微软雷德蒙德研究实验室都会创新项目首席研究设计师、常驻艺术家项目卖力人 Asta Roseway示意:“这是一件充满活力、令人屏息的作品,它是整栋大楼的焦点。我好奇的是,这个项目会若何让人们对栖身空间发生心理转变?人们又会若何影响他们的栖身空间?反之是否亦然?”

微软研究院实验室卖力人 Eric Horvitz(左)和纽约伊萨卡修建设计公司 Jenny Sabin 事情室首席设计师、微软常驻艺术家 Jenny Sabin(右)就 Ada 项目的安装举行讨论。图片由 John Brecher 向微软提供。

灵感与推翻

2015 年,Asta Roseway 与人配合提议了常驻艺术家项目。2019 年早些时候,她惬意地坐在 99 号楼中庭的一个沙发上——这里也成为日后 Ada 的展示地址——笑颜逐开地向人们解释道,当你对 Ada 微笑时,它也将用“微笑”来回应。

Ada 的安装时代恰逢下一波人工智能浪潮——嵌入式智能——从研究实验室涌入到人们一样平常使用的产物和服务当中。然而随着人工智能越来越融入人们的生涯,质疑和担忧的声音也越来越多。

人工智能将走向何方?它会不会导致其他问题泛起?这种手艺又会有怎样的生长?对于像医院这类追求平静和康复的地方,人工智能可以施展怎样的作用?”Asta Roseway 也曾充满疑虑。

在此之前,常驻艺术家项目曾推出过一系列主题,如通过增强传感能力实现植物与人类的相同,并激励人们思索食物的未来、为使视力有限人群能够明白视觉艺术而举行的手艺探索,以及设计能够响应小我私家水互助用水平的功能性服装等。

专注于人工智能伦理社会的微软互助伙伴总监 Mira Lane 示意:“这个项目的真正目的在于激励和推翻自我,让我们勇敢地走出去,打破看待某种手艺的固有看法。”在与 Asta Roseway 互助之前,Mira Lane 曾撰写过一份关于艺术家对企业环境的价值的白皮书。

Mira Lane 举例道,设计师和工程师在打造手艺时,通常都会将特定的营业应用实例纳入考量。而当艺术家进入到手艺开发环节时,他们往往会以全新的方式切入手艺、推翻手艺、改写手艺,这样有助于在进一步探索的历程中,发现手艺的潜在影响、风险以及更多途径。

在 2017 年春天举行的华盛顿大学艺术学院筹款活动上,Mira Lane 和 Asta Roseway 与 Jenny Sabin 相识。Jenny Sabin 在西雅图区域长大,结业于华盛顿大学。那时,她受邀在活动上揭晓主题演讲,先容她若何从大自然中吸取灵感,从质料和形状方面举行创新,并于修建设计中摒弃了生硬的直角。

Asta Roseway 示意:“这样的愿景让人耳目一新。若是未来能让我们住宅的形状与自然环境更为一致,但同时又变得更智能,岂不是很棒?”

Jenny Sabin 回忆道,接下来的 18 个月里,他们与微软研究员就这一共享项目的雏形举行了深入探讨。初期讨论的重点在于打造一个“以人为本”的项目,用全新方式来展示数据,挖掘出那些与私见和隐私相关的问题,而这些问题也正是 Mira Lane 所在的伦理和社会团队孜孜以求的。

Jenny Sabin 示意:“数据有许多无形的结构和空间方面的因素需要思量,若是我们不与差别类型的质料界面逐一实验,就无法真正看到、感受到或明白这些数据。对我来说,这个项目最令人兴奋的地方在于,它本身可以从基本层面上推动研究。”

Jenny Sabin 是微软常驻艺术家,也是纽约伊萨卡的康奈尔大学的修建学教授,她带我们观光了她的实验室。图片由 John Brecher 向微软提供。

教计算机更好地领会人类

微软研究员 Daniel McDuff正在研究一项手艺,从而能够让机械准确感知人类情绪。这种手艺可以让智能助手具备处置更多事情的能力,好比当患者错过用药时间时,及时发现,同时提醒医护人员。

他指出,具备情绪感知能力的电脑还可以改变游戏、可接见性和修建等。

Daniel McDuff 的平台能够网络与情绪相关的数据线索,为 Ada 提供支持。然后,算法将网络到的数据转换成数字,并行使这些数字展现从消极到努力、从温顺到强烈的情绪转变。而 Ada 则会通过色彩和光线的幻化来将这些数据依次泛起出来。

Daniel McDuff 和同事将把 Ada 在未来三年内网络到的未识别数字数据(除去所有视频、音频和文本,以确保相符微软隐私要求)存储起来。他们将基于这些数据来研究一系列问题,包罗天气状态和时势会对人们的面部脸色、声和谐语言带来哪些影响,以及人类行为模式在一天之内会若何转变。

Daniel McDuff 示意:“我看过关于自己的数据,平均来说,我天天早上微笑的频率大概是晚上的两倍,但我以前对此并不领会。诸云云类的发现另有许多,我衷心希望这个项目能让我们对人类的行为模式有更深条理的认知。”

该项目可自愿加入,同时也征求了微软隐私团队的意见,以确保通过匿名方式举行适当的信息披露并提供响应珍爱。Daniel McDuff 称,员工可以通过指定入口进入大楼,楼内配备了与项目区隔开来的宽敞空间,包罗厨房、公共休息室和会议室等,从而避免与传感器的接触。

他还指出,选择介入此项目的 99 号楼员工也可以在内陆电脑上安装这套系统,并选择何时开启或关闭——这样一来,人人能够更好的领会彼此之间是若何相互影响的。

他示意:“在团体的作用下,我们可以配合决议这座大楼当天展现怎样的情绪。我们每小我私家都有自控能力,同时也能够控制自身待人接物的方式。若是我对身边的每小我私家都很友好,并激励他们保持微笑,就会让更多的传感器捕捉到微笑的脸色,而这要比我一小我私家所发生的影响要大的多。”

人类脸色识别与其他行使人工智能手艺的事情类似,都是为了更好地领会人类,包罗试图明白人类的目的与意图。例如,智能小我私家助理微软小娜可以凭据用户邮件内容中所提到的委托,适时建议用户设置提醒。

人工智能系统需要更多、更好地领会人类,才气够更有效地事情。从 Ada 网络而来的数据可以辅助 Daniel McDuff 改善其系统,此外,他还希望籍此引发一场关于若何合理使用这些手艺的对话。

Daniel McDuff 示意:“站在局外人的角度来看,会以为科技公司一直在试图隐藏通过对个体丈量而获得的数据。而 Ada 则是有意地流传这些数据,这将促使民众去关注一些不常被提及的问题。”

微软研究机构的首席研究员 Daniel McDuff 在检查 Ada 的安装情形。McDuff 搭建了一个传感平台,用来网络与情绪相关的数据。而人工智能算法则将这些数据转换成显示在 Ada 上的色彩与光线之舞。图片由 John Brecher 向微软提供。

Ada 的降生

位于都会另一端的 Jenny Sabin 事情室给人的感受要更为理性一些,少了些“创作空间感”。设计师们在电脑屏幕上查看 Ada 的数字模型。室内的玻璃书架上则摆满了纪念像和奖杯。在 Sabin 整齐的办公桌后面的墙上,挂着一幅装裱好的报纸文章,上面先容了位于纽约皇后区的现代艺术博物馆 PS1 展出的露天 Lumen装置,正是它为 Ada 的设计带来了灵感。

Sabin 和她的团队卖力该委托项目和展览作品的设计事情。

她示意:“从根本上来说,这一研究最让我感兴趣的地方在于其对修建的影响,不仅仅是对教学和头脑方面的影响,另有它对生涯化修建的影响。”

2019 年三月的一天,春寒料峭,Ada 的数字化泛起事情靠近尾声,它悬挂于99号楼中庭的一隅,将数据转化为色彩和光线。

Sabin 以 19 世纪的博学家 Ada Lovelace 来命名这一修建结构。1843 年,Lovelace 提议在发明家 Charles Babbage 所设计的剖析机上使用打孔卡片,以此来举行数学运算,这台从未问世的剖析机被公认为是现代数字计算机的真正先驱。那时,打孔卡片被 Joseph Jacquard 用来自动控制织布机,以织造像挂毯之类的庞大纺织品。

Sabin 说道:“Ada 被誉为天下上第一位计算机程序员。该项目将 3D 数字编织等制造手艺引入到支持人工智能的可视化数据中。云云看来,以 Ada 命名这一修建结构再适当不过了。”

微软华盛顿雷德蒙德研究实验室首席电气工程师 Jonathan Lester(左),艺术家常驻项目卖力人、主研究设计师 Asta Roseway(右)准备将 LED 灯嵌入到 Ada 的结构中。图片由 John Brecher 为微软提供。

当修建“遇见”人工智能

2019 年炎天的 99 号大楼里,Sabin、Roseway 和由研究员、设计师、工程师组成的团队一起,花费了跨越三周的时间,将 3D 打印节点和玻璃纤维杆毗邻到外骨架上,将编织布料延展到位、串好 LED 灯、安装舞台灯光,并悬挂好张拉整体式锥体。

与此同时,McDuff 的传感器最先在整栋大楼的公共空间内网络数据,笼罩局限包罗中庭、办公室厨房和公共区域等。

每个传感器约有密钥盒巨细,由一个网络摄像头和一个麦克风组成,它们被毗邻到类似于电缆调制解调器巨细的黑匣子中,后者通过 Wi-Fi 将数据发送到平安的 Azure 数据库。

McDuff 解释道:“若是我发牢骚、情绪气忿而且感应一切都不对劲,那么 Ada 将可能捕捉到这种消极的情绪,而若是我很开心,外面的天气阳光明媚,一切都很努力向上,那么它也会发现这一点。”

微软研究院院长 Horvitz 指出,他的团队已经在探索若何让人工智能手艺在修建运营方面施展价值。例如,在 2012 年,他的人工智能团队开发了一个使用机械学习和传感手艺的系统,通过观察用户一样平常的室内行进路线与模式,自动对电梯下达指令,而且将该系统集成到99号大楼中。现在,该系统仍在正常运营中。

另外,作为一家致力于家庭、楼宇和工业能源管理数字化革新的全球性企业,施耐德电气正在与微软研究员互助,测试人工智能能否辅助削减用于大型修建供温和制冷的暖通空调系统的碳足迹。

Horvitz 指出,除了实时感知和动作的应用之外,人工智能最先在设计和工程领域施展更为主要的作用,包罗辅助修建师在形状、强度和实用性的现实因素约束下,探索异常规设计方案的可能性。

“你可以想象它所能带来的其他用途,”他弥补道。“好比,未来的环境将若何转变,才气使其更有利于基于介入者、目的和需求而开展的互助?”

Ada 的算法使其能够将任何数据源转换为色彩和光线。研究员也设想过将智能画布用在特定空间、以及其他尚未想象到的场景中,使音乐、修建物振动、人数等可视化。

“这里的每小我私家都能插入随便模组(mod),并使之做出回应。” Roseway 一边用挥舞手臂扫过 99 号大楼,一边说道。

现在,McDuff 的传感平台控制着 Ada 的光网络响应。他的最后一个传感器与张拉整体式锥体底部毗邻,使展馆内的人能够驱动 Ada。仅仅是站在那里,就让人啧啧称奇,笑容也变得自然了起来。对于 Ada 来说,它也被众人报以“能做

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