無人機：你的智能空中平臺

葉德圣

近年來，無人機廣受青睞，成為人們新的科技寵物。它最大的用途是航拍，可未來無人機絕不僅僅是航拍，它可能會成為一個新的平臺，承載很多用途，比如空中的虛擬現實體驗、電子游戲平臺等。

智能無人機的初創

美國高中生馬圖斯可謂是為此而生。他對無人機極其感興趣，高中沒畢業，就蒙投資基金青睞，獲數百萬美元投資而創辦了一家科技公司Teal。這個名字一語雙關，Teal意為青色，有青出于藍而勝于藍之寓意；同時它還有水鴨之意，寓意能飛上天。

馬圖斯構想的無人機，絕不僅僅是一個會飛的航拍相機，它還是速度奇快、極易上手，甚至在雨中也能飛翔的空中平臺。最重要的是，Teal無人機會思考，會學習，作為平臺，它將承載各種復雜的應用程序，擔負各種不同的任務，比如檢測牧場的奶牛數量，在沒有GPS信號時能繼續跟蹤目標。

要實現這一切，無人機需要一個特制的“數字大腦”——小型超級計算機。

若在以前，這是不可能的。但現在新技術不斷涌現，尤其是人工智能和芯片制造，為智能無人機的到來提供了可能（也是汽車自動駕駛的技術基礎）。

新型人工智能軟件

人工智能（AI）的突破使這一切成為了可能，它就是機器模仿人類思維，并擁有學習能力的一種縮影，它改變了人類使用科技的方式。蘋果Siri、微軟小娜和谷歌搜索其實都是人工智能，它們現在已經滲透進入我們的日常生活里。

一開始，人工智能進入了云計算領域，或者說它離不開云計算技術。比如使用蘋果Siri時，它會把使用者的聲音發送到蘋果公司服務器進行快速運算，分析語音、解析意思、轉換指令，再反饋至手機，顯示到屏幕上。如果出現斷網、信號弱等鏈接不穩定情況，Siri就無法正常工作。如果無人機（包括汽車自動駕駛）裝載這種人工智能，將產生很多局限。因為現實情況不能保證無人機時時連接互聯網，也不能保證網絡一直順暢。一旦出現延遲，云計算不穩定，它就無法及時處理突發事件。

這種困境在2006年出現了轉機。美國一家新公司Neurala成立，它還得到了美國政府秘密軍事研究機構的合作訂單，它研發的就是不依賴于云計算的人工智能。這個人工“大腦”的硬件由惠普和IBM的處理器構成，軟件由Neurala設計。

Neurala的設計靈感來源于老鼠。老鼠大腦的灰質很少，只有半克，但它卻能藉此擁有復雜而有效的感官，穿梭于高樓、下水道、田野而不迷路，外出捕食并避開掠食者。這種情況跟無人機的需求幾乎一模一樣，但老鼠大腦比人腦要簡單得多了。

美國宇航局也對Neurala的設計很感興趣，并期望將來把這種人工大腦裝載于火星探測器，使之能自己處理突發緊急情況。因為從火星發信號到地球控制室，再到接收控制信號，最快要3分多鐘，慢則要近半小時。美國政府相關部門的需求使Neurala公司獲得充足的研發動力，而這也將很快應用于無人機。

獨立人工大腦的硬件

隨著Neurala公司開創的新方向，人工大腦勢必逐漸脫離云計算和網絡的限制，但它若要有更廣泛的用途，還要脫離大型（超級）計算機的束縛?；萜蘸虸BM的處理器屬于超級計算機的最佳選擇，用于人工大腦當然可以，但它體積太大，對于無人機來說不是最佳的。

新的突破來自于著名的顯卡制造商英偉達。顯卡最核心部分是圖形處理器（GPU），專門用于計算圖形，輸出視頻、圖像。這項技術不單單用于計算圖形，還非常適合并行運算。當一個大問題被分解成許多小問題，并需要所有小問題的計算都同時進行時，GPU比CPU更加高效。這種情況恰是無人機所要面對的。

也因此英偉達推出了一款新產品Jetson，如今已發展出幾個不同版本。它僅有信用卡大小，如紙張般薄，不需要云計算，能自主學習，相當于一個獨立的人工大腦，可以用在其他設備上。基于GPU的人工大腦很高效，研究人員可以在數小時或數天內訓練出一個神經網絡，比之前數月或數年時間的速度快了許多。

現在已經有公司制造以Jetson為核心的無人機，而且這項突破，也使英偉達市值連續翻番，其股票從2016年每股30美元直線上漲，2017年秋每股已超過200美元。

智能空中平臺

Teal公司研發的下一代無人機預計2018年上市，就是由英偉達Jetson處理器和Neurala軟件算法而驅動的。

屆時無人機將能干許多事，即使沒有網絡、沒有GPS信號、沒有收到指令，它依然能追蹤目標，依然能處理緊急突發情況，依然能記錄重要信息并在條件允許時反饋回來。災區搜救工作，在鄉下對農場、田地進行勘探，都常常面臨沒有信號的困難，這恰是智能無人機的用武之地。

更重要的是，Teal公司不是做特定款式的無人機，而是把無人機構想為未來的智能空中平臺，就像手機一樣。手機之前僅僅是一部移動電話，但現在早已是智能掌上平臺，可以聊天、付款、訂票、確定方位等。那么無人機除了拍照攝像，做偵測，它還可以當VR平臺使人體驗空中翱翔、鳥瞰大地的真實感，可以玩游戲、參加比賽，也可以像手機一樣裝載很多應用軟件，完成很多事。