請(qǐng)看！澳大正在做這些人工智能研究

約30年前，澳門(mén)大學(xué)已開(kāi)展人工智能方面的教學(xué)和研究，推動(dòng)科技創(chuàng)新，研發(fā)真正惠及所有人的技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)。

澳大目前有多個(gè)人工智能科研創(chuàng)新應(yīng)用項(xiàng)目，包括自動(dòng)巴士、無(wú)人船、工業(yè)機(jī)器人、偽造圖像偵測(cè)和智慧旅游等，切合澳門(mén)發(fā)展所需。這些創(chuàng)新研究展現(xiàn)了澳大深入?yún)⑴c橫琴粵澳深度合作區(qū)的建設(shè)、推進(jìn)粵港澳大灣區(qū)建設(shè)國(guó)際科技創(chuàng)新中心、助力澳門(mén)經(jīng)濟(jì)適度多元發(fā)展的不懈努力。

1. 人工智能新技術(shù)研發(fā)自動(dòng)駕駛

科幻電影中自動(dòng)車(chē)穿梭大都會(huì)街頭的畫(huà)面，再也不是海市蜃樓。為了研究自動(dòng)駕駛技術(shù)，澳門(mén)大學(xué)正與本地和內(nèi)地多個(gè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展一個(gè)大型科研項(xiàng)目，并在澳大校園啟用澳門(mén)第 一臺(tái)自動(dòng)駕駛巴士，作為測(cè)試新技術(shù)的平臺(tái)。

以自動(dòng)駕駛巴士測(cè)試新技術(shù)

這架自動(dòng)駕駛巴士在2020年10月啟用，有八個(gè)座位和六個(gè)站位，時(shí)速最 高40公里，是科研項(xiàng)目「協(xié)同智能驅(qū)動(dòng)的無(wú)人駕駛關(guān)鍵技術(shù)與平臺(tái)研究」的重要一環(huán)。該項(xiàng)目2019年起獲澳門(mén)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金資助，由智慧城市物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（澳門(mén)大學(xué)）、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、國(guó)防科技大學(xué)、百度和深圳海梁科技共同承擔(dān)，并獲澳門(mén)電訊提供流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支援。

研究團(tuán)隊(duì)由澳大科技學(xué)院院長(zhǎng)、計(jì)算機(jī)及信息科技系講座教授須成忠領(lǐng)導(dǎo)。須教授研究自動(dòng)駕駛已有10多年，在美國(guó)底特律任教時(shí)曾與通用汽車(chē)等大企業(yè)合作研究智能駕駛，2011年回國(guó)后繼續(xù)探索相關(guān)技術(shù)，2019年加入澳大后不久開(kāi)展這個(gè)自動(dòng)駕駛項(xiàng)目。

全球各地都在研究自動(dòng)駕駛。今日的自動(dòng)車(chē)已能在受控制的環(huán)境下正常行駛，但現(xiàn)有技術(shù)還不足以制造出能安全、恰當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)極端天氣和其他突發(fā)情況的全自動(dòng)汽車(chē)，因此須教授的團(tuán)隊(duì)正在研究令自動(dòng)駕駛更安全的技術(shù)，成果令人鼓舞。單在2019年，他們就有22篇論文獲國(guó)際學(xué)術(shù)期刊登載，也有在一些頂 尖國(guó)際會(huì)議上發(fā)表論文。

提升自動(dòng)車(chē)決策能力

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種主流的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，某程度模仿人腦的感知方式，是自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要一環(huán)。須教授說(shuō)，我們可以用大量關(guān)于交通情況的圖像數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使它能在新的圖像中辨別出物件、車(chē)輛和行人。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的決策能力很取決于它用來(lái)學(xué)習(xí)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。目前多數(shù)用于訓(xùn)練自動(dòng)車(chē)的數(shù)據(jù)都是在良好天氣下收集所得，因此自動(dòng)車(chē)平日能比較容易檢測(cè)出物件，但遇上臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣和其他特殊情況時(shí)卻很可能失靈。我們?cè)瓌t上可以引入更多數(shù)據(jù)，為每種路況都來(lái)一個(gè)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（或其他機(jī)器學(xué)習(xí)模型），但實(shí)踐中卻難以有足夠的數(shù)據(jù)和時(shí)間來(lái)訓(xùn)練這些網(wǎng)絡(luò)，也無(wú)法預(yù)見(jiàn)汽車(chē)所有可能遇到的情況。

澳大自動(dòng)駕駛研究團(tuán)隊(duì)

應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的方法之一就是運(yùn)用「遷移學(xué)習(xí)」人工智能方法，原理有點(diǎn)像訓(xùn)練一個(gè)單車(chē)手學(xué)習(xí)駕駛電單車(chē)。單車(chē)手憑著他們的經(jīng)驗(yàn)，可能駕駛電單車(chē)時(shí)會(huì)比其他人更易保持平衡，毋須像其他人一樣從頭學(xué)起。同樣，如果沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)或時(shí)間，我們可以用已經(jīng)訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型為基礎(chǔ)，為類(lèi)似任務(wù)訓(xùn)練出新的模型。

為了提升遷移學(xué)習(xí)的成效，澳大與百度的研究人員提出了一種新算法，名為Re-Initializing the Fully-connected LayEr（簡(jiǎn)稱(chēng)RIFLE），用于訓(xùn)練基于遷移學(xué)習(xí)方法的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的「反向傳播」過(guò)程。他們先用這個(gè)新算法訓(xùn)練一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后以它來(lái)分類(lèi)、檢測(cè)和分割數(shù)以萬(wàn)計(jì)的圖像，發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)遠(yuǎn)勝一些經(jīng)主流算法訓(xùn)練的對(duì)手。相關(guān)論文已在頂 尖的國(guó)際機(jī)器學(xué)習(xí)年會(huì)上發(fā)表。

加快訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型

重新訓(xùn)練一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前，我們可以先刪除一些與新任務(wù)無(wú)關(guān)的部分，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為「剪枝」?！讣糁Α褂兄档途矸e神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度、從而加快運(yùn)算，但有時(shí)也會(huì)削弱其執(zhí)行任務(wù)的能力。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，澳大、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和百度的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的「剪枝」方法，名為Attentive Feature Distillation and Selection（簡(jiǎn)稱(chēng)AFDS）。他們用AFDS和多種主流算法修剪一個(gè)有101個(gè)卷積層的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，再用這些網(wǎng)絡(luò)來(lái)分析六個(gè)圖片數(shù)據(jù)庫(kù)，辨識(shí)圖片上有甚么物件。他們發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)算量下降30%的情況下，用AFDS修剪的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到幾乎同樣準(zhǔn)確的辨識(shí)結(jié)果；即使運(yùn)算量下降90%，準(zhǔn)確度仍能夠保持在約70%，遠(yuǎn)高于用其他方法修剪的網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)論文已在頂 尖的國(guó)際學(xué)習(xí)表征年會(huì)上發(fā)表。

AFDS算法有助提升機(jī)器學(xué)習(xí)模型的運(yùn)算速度

自動(dòng)車(chē)通常會(huì)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)分析周邊的物體，它們一旦受到網(wǎng)絡(luò)攻擊或遇到不太清晰的物件（例如有涂鴉的路標(biāo)）時(shí)很易判斷錯(cuò)誤，例如將停車(chē)標(biāo)志誤判為讓先標(biāo)志，隨時(shí)釀成慘劇。因此，研究人員開(kāi)發(fā)了LAFEAT算法，令卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)面對(duì)攻擊或噪聲時(shí)更具魯棒性（robustness，又譯穩(wěn)健性）。這款新算法在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)遠(yuǎn)勝10多種現(xiàn)有的算法。

在2021年中，澳大和百度的研究人員將LAFEAT算法在國(guó)際計(jì)算機(jī)視覺(jué)與模式識(shí)別會(huì)議上發(fā)表，該會(huì)議的論文錄取率僅為4.59%。他們也用這項(xiàng)算法參加了美國(guó)伊利諾大學(xué)、清華大學(xué)和阿里安全合辦的「CVPR安全AI挑戰(zhàn)者賽」算法比賽，與全球1680支隊(duì)伍切磋，勇奪亞軍，成為唯 一來(lái)自澳門(mén)的獲獎(jiǎng)隊(duì)伍。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受攻擊時(shí)或會(huì)誤判路標(biāo)

走向自動(dòng)駕駛的未來(lái)

研究團(tuán)隊(duì)亦在深入研究人機(jī)交互技術(shù)，重點(diǎn)包括自然語(yǔ)言處理，目標(biāo)是讓自動(dòng)車(chē)正確回應(yīng)語(yǔ)音指令。須教授也說(shuō)，澳門(mén)路面較窄、電單車(chē)特別多，對(duì)自動(dòng)車(chē)帶來(lái)額外挑戰(zhàn)，所以他的團(tuán)隊(duì)亦在研究應(yīng)對(duì)澳門(mén)復(fù)雜路況的技術(shù)。

研究人員可在設(shè)于智慧城市物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（澳門(mén)大學(xué)）的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用模型車(chē)輛測(cè)試自動(dòng)駕駛技術(shù)

那么，到底我們何時(shí)才能在日常生活用自動(dòng)車(chē)出行？須教授說(shuō)，要真正廣泛使用自動(dòng)車(chē)，我們還要克服不少技術(shù)難題，也需要有新的道路、網(wǎng)絡(luò)基建和法律法規(guī)配合，有賴(lài)社會(huì)各界共同努力?！肝覀儠?huì)不斷開(kāi)發(fā)新的自動(dòng)駕駛技術(shù)。通過(guò)在澳大啟用自動(dòng)巴士，我們也希望提升公眾對(duì)自動(dòng)車(chē)的認(rèn)識(shí)，為在澳門(mén)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛創(chuàng)造有利條件。

2. 智能海洋機(jī)器人用途廣泛

澳門(mén)大學(xué)電機(jī)及計(jì)算機(jī)工程系Carlos Silvestre教授的團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)新型自主船艇。他們?cè)?020年一項(xiàng)國(guó)際智能無(wú)人船賽事奪冠，目前則在研究智能水下無(wú)人艇，能用于執(zhí)行海底測(cè)繪等諸多任務(wù)。

應(yīng)用廣泛

Silvestre教授在2011年領(lǐng)導(dǎo)成立「基于傳感器的協(xié)作機(jī)器人研究實(shí)驗(yàn)室」（SCORE實(shí)驗(yàn)室），目前與研究助理Joel Reis博士、博士生余甘和其他學(xué)生一同開(kāi)展動(dòng)力系統(tǒng)理論的科學(xué)探索，并且運(yùn)用研究成果開(kāi)發(fā)智能海洋機(jī)器人和空中無(wú)人機(jī)。

Carlos Silvestre教授（中）、研究助理Joel Reis博士（左）和博士生余甘

Silvestre教授早在30多年前開(kāi)始研究海洋機(jī)器人。當(dāng)時(shí)他是里斯本大學(xué)高等技術(shù)學(xué)院的碩士生。他說(shuō)，在不同類(lèi)型的機(jī)器人中，無(wú)人水面艦艇（USV）的用途尤其廣泛，在執(zhí)行巡邏、貨運(yùn)、海洋研究、搜救、油氣勘探和海底電纜安裝等任務(wù)時(shí)均有明顯優(yōu)勢(shì)。

SCORE實(shí)驗(yàn)室在澳大校園的湖面試測(cè)無(wú)人船

設(shè)計(jì)導(dǎo)航及控制算法

由于風(fēng)、浪、洋流等環(huán)境因素，要使USV始終在正確時(shí)間沿著正確路徑航行并非易事。USV需要一個(gè)由復(fù)雜算法組成的軌跡跟蹤控制系統(tǒng)，才能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和安全地運(yùn)作，并在偏離預(yù)定路徑時(shí)進(jìn)行快速修正。

無(wú)人船裝有一個(gè)軌跡跟蹤控制系統(tǒng)

SCORE實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)在設(shè)計(jì)非線(xiàn)性軌跡跟蹤智能控制系統(tǒng)方面取得豐碩成果，它們的有效性已在計(jì)算機(jī)仿真和澳大校園內(nèi)的實(shí)地試驗(yàn)得到驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)室成員開(kāi)發(fā)的算法能讓USV避開(kāi)障礙物、在電力耗盡時(shí)返回出發(fā)點(diǎn)和應(yīng)對(duì)其他突發(fā)情況。

澳大團(tuán)隊(duì)在首屆珠海萬(wàn)山國(guó)際智能船艇公開(kāi)賽的一個(gè)項(xiàng)目奪冠

SCORE實(shí)驗(yàn)室成員憑借他們的算法，在2020年底首屆珠海萬(wàn)山國(guó)際智能船艇公開(kāi)賽獲得冠 軍。他們?cè)诒荣惼陂g編寫(xiě)了智能制導(dǎo)、控制和導(dǎo)航程序并安裝在USV上，然后在海上執(zhí)行自動(dòng)導(dǎo)航、避開(kāi)障礙物和目標(biāo)識(shí)別等任務(wù)。他們的USV最終的追蹤準(zhǔn)確度不僅遠(yuǎn)高于10名對(duì)手，更被賽事主辦方譽(yù)為（史 無(wú)前例）。

新型無(wú)人潛水器

此外，Silvestre教授的團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一種新型自主水下航行器，將會(huì)配備專(zhuān)業(yè)級(jí)的聲納系統(tǒng)、攝像頭和慣性傳感器。這個(gè)項(xiàng)目名為（ORVIS-Ocean Robotic Vehicles for Intervention in Shallow Waters），為期數(shù)年，2020年起由澳門(mén)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金資助。

據(jù)Silvestre教授介紹，這款新型水下機(jī)器人將會(huì)配備聲納傳感器，在低能見(jiàn)度的水底仍能產(chǎn)生高解像度的圖像。在臺(tái)風(fēng)等天災(zāi)后，我們可以使用這個(gè)機(jī)器人來(lái)檢查澳門(mén)能見(jiàn)度很低的水域的水下設(shè)施有否損壞。海洋機(jī)器人可以巡邏水域、檢查海堤等海洋設(shè)施、繪制海床地圖和監(jiān)測(cè)海洋生態(tài)系統(tǒng)，相信將會(huì)在澳門(mén)得到更廣泛的應(yīng)用。

3. 智能機(jī)器人創(chuàng)新惠民

隨著人工智能的進(jìn)步和行業(yè)需求的增長(zhǎng)，智能機(jī)器人早已成為全球各地的研究熱點(diǎn)。澳門(mén)大學(xué)機(jī)電工程系教授徐青松一直帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)創(chuàng)新的智能機(jī)器人，服務(wù)民生和社會(huì)。

消毒機(jī)器人協(xié)助防疫

2020年新冠疫情初期，徐教授的團(tuán)隊(duì)獲澳門(mén)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金資助開(kāi)發(fā)了智能機(jī)器人「消毒智多星」，期間獲澳門(mén)發(fā)展及質(zhì)量研究所提供空氣指標(biāo)監(jiān)測(cè)支援。他說(shuō)消毒機(jī)器人能減省人力、提高效率、降低醫(yī)護(hù)人員接觸病毒的風(fēng)險(xiǎn)和確保消毒劑均勻噴灑。

徐青松教授（中）的團(tuán)隊(duì)研制各類(lèi)機(jī)器人

徐教授說(shuō)：我們一手研發(fā)了機(jī)器人的零件和程序，更包辦其外觀(guān)設(shè)計(jì)和組裝，所以能夠壓縮成本和售價(jià)，吸引更多機(jī)構(gòu)使用機(jī)器人。他表示，澳大已就相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)專(zhuān)利，也正與企業(yè)洽談專(zhuān)利權(quán)轉(zhuǎn)讓?zhuān)谕麑⒅悄芟緳C(jī)械人批量生產(chǎn)，推向粵港澳大灣區(qū)等地的市場(chǎng)。

消毒機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人推動(dòng)智能制造

在澳門(mén)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金首屆重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)資助計(jì)劃支持下，徐教授的團(tuán)隊(duì)也在開(kāi)發(fā)擁有三維視覺(jué)感知和柔順力控的新一代工業(yè)機(jī)器人，能夠在可變化的環(huán)境與人類(lèi)緊密合作。所謂柔順力控，即是機(jī)器人能夠因應(yīng)外力影響（例如是機(jī)器臂活動(dòng)時(shí)被人碰到一下）靈活調(diào)整自身力度，確保完成任務(wù)。

徐教授說(shuō)，新的機(jī)器人將會(huì)比同類(lèi)產(chǎn)品更靈活、更智能，能完成更復(fù)雜的工作。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是提升機(jī)器人智能作業(yè)系統(tǒng)的性能，將以零件裝配、汽車(chē)打磨、飛機(jī)維護(hù)等任務(wù)作為示范用途，相信成果會(huì)有利推進(jìn)澳門(mén)經(jīng)濟(jì)適度多元化發(fā)展。

智能工業(yè)機(jī)器臂

微操作機(jī)器人促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程

徐教授團(tuán)隊(duì)早前還研發(fā)了智能微操作機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)在微納米尺度上操控微注射器和微夾鉗，可以用于基因編輯等活體細(xì)胞操作，大大增加細(xì)胞在顯微注射后的存活率，使顯微注射更可靠、效果更穩(wěn)定，滿(mǎn)足生物醫(yī)學(xué)工程對(duì)活體細(xì)胞操作不斷增長(zhǎng)的需求。他們還發(fā)明了新型智能精確運(yùn)動(dòng)與力度混合控制算法，讓微操作機(jī)器人工作時(shí)更迅速和更準(zhǔn)確。

機(jī)器人微夾鉗系統(tǒng)

此外，徐教授團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目「機(jī)器人微夾鉗系統(tǒng)研發(fā)及産業(yè)應(yīng)用」是澳門(mén)大學(xué)—華發(fā)集團(tuán)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的首批科創(chuàng)項(xiàng)目之一，正在珠海澳大科技研究院的支援下，將研究成果轉(zhuǎn)化為面向市場(chǎng)的產(chǎn)品。

徐青松教授

經(jīng)過(guò)10余年研發(fā)積累，徐教授先后擔(dān)任多份著 名國(guó)際期刊的編委，并多次獲得澳門(mén)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)，期望團(tuán)隊(duì)再接再厲：我們也正在開(kāi)發(fā)血管機(jī)器人、高空作業(yè)機(jī)器人等智能機(jī)器人，進(jìn)一步以科技創(chuàng)新改善人們的生活。我相信智能機(jī)器人將會(huì)與人共融，更好地服務(wù)社會(huì)。

4. 智能偵測(cè)圖像篡改

科技令圖像篡改變得輕而易舉、電子文件真?zhèn)坞y測(cè)。澳門(mén)大學(xué)計(jì)算機(jī)及信息科學(xué)系副教授周建濤的團(tuán)隊(duì)?wèi){著一款先進(jìn)算法，在一場(chǎng)圖像篡改偵測(cè)國(guó)際比賽中擊敗1,500多支隊(duì)伍，目前與阿里巴巴合作開(kāi)發(fā)更強(qiáng)大的偵測(cè)工具。

眼看未為真

周教授是澳大人工智能與機(jī)器人研究中心代主任，也是智慧城市物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（澳門(mén)大學(xué)）的成員。他說(shuō)：許多被篡改的圖像不但肉眼無(wú)法察覺(jué)，連計(jì)算機(jī)程序也偵測(cè)不到。

周建濤教授團(tuán)隊(duì)借助澳大智能超算中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)訓(xùn)練用于圖像篡改偵測(cè)的深度學(xué)習(xí)模型

圖像篡改偵測(cè)算法有如專(zhuān)業(yè)偵探，察覺(jué)到旁人不為意的蛛絲馬跡。這些算法通常會(huì)分析圖像的噪聲分布和其他特征，尋找線(xiàn)索。如果一幅圖像未經(jīng)篡改，整幅圖的噪聲分布通常會(huì)保持一致。

研究人員將SE-Block結(jié)構(gòu)加入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提升其從圖像擷取信息的效能。圖為SEBlock的結(jié)構(gòu)。

2019年起，研究團(tuán)隊(duì)獲澳門(mén)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金資助，開(kāi)展一項(xiàng)關(guān)于準(zhǔn)確分析噪聲和提取圖像特征的研究項(xiàng)目，其成果有助開(kāi)發(fā)偵測(cè)算法，令篡改過(guò)的圖像無(wú)所遁形。

探微知著

2021年初，周教授的團(tuán)隊(duì)參加由清華大學(xué)和阿里巴巴合辦的{安全AI挑戰(zhàn)者賽（第五期）}，在（篡改賽道）勇奪冠 軍，也在檢測(cè)賽道獲得季軍。在篡改賽道，團(tuán)隊(duì)修改了20張證件類(lèi)圖像上的信息，例如身份證上的姓名和出生日期。他們會(huì)分析圖像中真實(shí)部分的噪聲，同時(shí)參考被篡改部分的背景細(xì)節(jié)，最 后在被篡改部分添加一層自適應(yīng)噪聲，用來(lái)躲避人工智能工具的偵測(cè)。他說(shuō)：我們是1,534支參賽團(tuán)隊(duì)中最成功的圖像篡改者。

周建濤教授（右）的團(tuán)隊(duì)在由清華大學(xué)和阿里巴巴合辦的「安全AI挑戰(zhàn)者賽（第五期）」獲獎(jiǎng)

比賽期間，他們也訓(xùn)練出一款新的偵測(cè)算法。它經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的圖像，不出半秒就能偵測(cè)出圖像被篡改的位置，準(zhǔn)確度遠(yuǎn)超對(duì)手。這款算法特點(diǎn)是采用了一個(gè)多網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的空間通道感知模塊，能夠準(zhǔn)確地提取圖像特征。

周建濤教授

產(chǎn)學(xué)合作

憑著矚目的表現(xiàn)，周教授的團(tuán)隊(duì)獲阿里巴巴贊助加強(qiáng)算法。周教授說(shuō)，網(wǎng)上購(gòu)物平臺(tái)每日都要驗(yàn)證大量網(wǎng)店的牌照，確保賣(mài)家都是合資格的商戶(hù)。面對(duì)高解像度的圖像時(shí)，現(xiàn)有算法一般可以準(zhǔn)確偵測(cè)出經(jīng)篡改的圖像，但處理低解像度圖像，例如是經(jīng)社交媒體或通訊軟件壓縮過(guò)的圖像，往往束手無(wú)策。

周建濤教授團(tuán)隊(duì)運(yùn)用澳大的智能超算中心來(lái)訓(xùn)練算法。該中心提供多個(gè)GPU計(jì)算平臺(tái)，可以執(zhí)行深度學(xué)習(xí)任務(wù)和作為虛擬數(shù)據(jù)中心。

研究團(tuán)隊(duì)正在參與「阿里巴巴創(chuàng)新研究計(jì)劃」，開(kāi)展為期一年的「抗媒體傳輸?shù)母唪敯魝卧靾D像檢測(cè)與定位研究」，旨在設(shè)計(jì)更高效的偵測(cè)算法，即使目標(biāo)圖像曾被不同媒介壓縮、調(diào)整大小、過(guò)濾或添加噪聲，仍能找出破綻。

周建濤教授團(tuán)隊(duì)的算法可在半秒內(nèi)偵測(cè)出圖像被篡改的位置

周教授說(shuō)，這項(xiàng)目是澳大在該領(lǐng)域與大型科技企業(yè)首 次合作，有助他的團(tuán)隊(duì)累積產(chǎn)學(xué)研合作經(jīng)驗(yàn)：我們正在運(yùn)用研究成果解決現(xiàn)實(shí)世界的商業(yè)問(wèn)題，進(jìn)展令人鼓舞。

5. 社交媒體數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧旅游

社交媒體每天產(chǎn)生大量時(shí)空數(shù)據(jù)，充分利用這些大數(shù)據(jù)可以推動(dòng)旅游業(yè)智能化。為了善用這些數(shù)據(jù)，澳門(mén)大學(xué)的研究人員正在開(kāi)發(fā)一系列先進(jìn)算法，藉此推動(dòng)澳門(mén)成為智能型世界旅游休閑中心。

數(shù)據(jù)助旅客規(guī)劃行程

在智慧城市物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（澳門(mén)大學(xué)），數(shù)據(jù)挖掘?qū)＜摇⒂?jì)算機(jī)及信息科學(xué)系主任鞏志國(guó)教授正在與研究生研究「社交媒體數(shù)據(jù)流的在線(xiàn)事件檢測(cè)與智能分層聚類(lèi)技術(shù)」，其中一環(huán)是開(kāi)發(fā)供旅客和業(yè)界使用的手機(jī)程序。項(xiàng)目在2019年起獲澳門(mén)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金資助。

鞏志國(guó)教授的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的手機(jī)程序能提供個(gè)人化行程推薦

鞏教授的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一款手機(jī)程序，能夠推薦個(gè)人化的澳門(mén)行程，原理是分析旅客在社交媒體留下的「游覽軌跡」，主要是他們?cè)诎拈T(mén)到訪(fǎng)過(guò)的地點(diǎn)、時(shí)間和評(píng)論。鞏教授相信，提供更個(gè)人化的旅游體驗(yàn)有助延長(zhǎng)旅客在澳游覽的時(shí)間。對(duì)初次來(lái)澳的旅客，我們也運(yùn)用了遷移學(xué)習(xí)技術(shù)，通過(guò)分析他們?cè)谠拥氐挠斡[軌跡獲取其旅游喜好，在他們抵達(dá)前就能推薦景點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)程序顯示旅客的位置和心情

與此同時(shí)，鞏教授的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一些新算法分析社交媒體數(shù)據(jù)，能夠評(píng)估旅客心情、找出熱門(mén)的名勝和活動(dòng)，以及識(shí)別和預(yù)測(cè)突發(fā)事件。酒店、餐廳和博物館等旅游場(chǎng)所都能采用這些技術(shù)，了解旅客需要，改善服務(wù)和拓展客源。他的團(tuán)隊(duì)也正研究用社交媒體數(shù)據(jù)，評(píng)估各區(qū)不同時(shí)段的旅客密度，為政府規(guī)劃交通及旅游設(shè)施提供參考。

鞏志國(guó)教授

改良算法推動(dòng)智慧旅游

為方便市民和旅客出行、避開(kāi)塞車(chē)，研究團(tuán)隊(duì)將會(huì)推出另一款手機(jī)程序，數(shù)據(jù)來(lái)自40多個(gè)路口的攝錄鏡頭。程序能在地圖上實(shí)時(shí)顯示道路的擠塞程度和預(yù)測(cè)將來(lái)的路況，主要運(yùn)用兩種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，分別是能從圖像識(shí)別車(chē)輛數(shù)量和類(lèi)型的「卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)」，以及用來(lái)分析相關(guān)的時(shí)序數(shù)據(jù)的「循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)」。他們更在開(kāi)發(fā)另一款運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)模型的程序，預(yù)測(cè)巴士到站時(shí)間。

澳大正在開(kāi)發(fā)一系列先進(jìn)算法，推動(dòng)澳門(mén)成為智能型世界旅游休閑中心。

鞏教授說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)還在處理一些技術(shù)挑戰(zhàn)，其中一個(gè)是各大社交媒體開(kāi)放數(shù)據(jù)的程度不一、數(shù)據(jù)格式各異，需要整合不同平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。分析社交媒體數(shù)據(jù)時(shí)也會(huì)遇上語(yǔ)義分析的難題，需要令計(jì)算機(jī)更準(zhǔn)確地理解有多種含義的單詞和句子：我們的團(tuán)隊(duì)將會(huì)繼續(xù)改進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，在澳門(mén)為旅客創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)和智能的旅程服務(wù)。