人工智能信息服務：你在哪里、在干什么，數(shù)據(jù)都知道
你在哪里、在干什么，數(shù)據(jù)都知道
三院士縱論人工智能時代時空信息服務的顛覆性創(chuàng)新與挑戰(zhàn)
在日常生活中，人們總愛問什么時間你在哪里在干什么這三個問題。人類社會90%以上的活動信息都與時間、空間相關。現(xiàn)在，時空信息服務已經(jīng)深入到人類生產(chǎn)生活的各個領域，跟用水用電一樣不可或缺。從2017中國地理信息產(chǎn)業(yè)大會上獲悉，隨著我國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)建設的推進，中國掌握了自主、獨立、可控的衛(wèi)星導航技術，時空信息服務能力大大提升，共享單車、無人駕駛等新業(yè)態(tài)獲得了技術支撐。那么，在人工智能時代，時空信息服務領域還會發(fā)生哪些顛覆性創(chuàng)新、給人們帶來哪些驚喜？本期《科學》版特邀中國工程院院士劉經(jīng)南，中國科學院院士、中國工程院院士李德仁，中國工程院院士郭仁忠詳細解讀。
劉經(jīng)南（中國工程院院士）：
從時空信息到大數(shù)據(jù)服務
人工智能給各行業(yè)帶來的巨大挑戰(zhàn)與機遇是空前的，將引起未來至少五十年的產(chǎn)業(yè)變革。地理信息行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展必須轉變思維方式，樹立物聯(lián)網(wǎng)思維、大數(shù)據(jù)思維、時空觀思維，通過跨界融合，服務社會，爭取智能化時代的主動權，實現(xiàn)綠色、智能的整體轉型。
駛向未來的人工智能巴士。
地理信息行業(yè)作為海量時空數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者，從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中的應用可能都會在智能化時代中由機器完成。比如，隨著智能傳感器設備和測量設備精度的智能性、實時性、可靠性越來越高，之前需要由人跋山涉水甚至冒著生命危險完成的工作將由智能設備和機器人來完成。這意味著地理信息行業(yè)的某些數(shù)據(jù)采集工作者將可能被機器人所替代。
那么，這就意味著地理信息行業(yè)將要走向衰敗嗎？答案是：不會！
隨著科學進步，人類對時空服務的需求正在從事后走向實時和瞬間、從靜態(tài)走向動態(tài)和高速、從粗略走向精準和完備、從陸地走向海洋和天空、從區(qū)域走向全球、從地球走向深空和宇宙。地理信息的存在性需求，決定了它在智能化時代中不會消失，但必須完成從信息化到智能化的轉型。
人類對位置服務質(zhì)量要求越來越高，地理信息行業(yè)必須提高服務質(zhì)量，包括對環(huán)境、人體健康、人身安全、時空動態(tài)等多方面都要更加精確地監(jiān)測，滿足互聯(lián)網(wǎng)+和智能化時代下日新月異的個性化、智能化、實時化、精準化的服務需求。
從這個意義上講，地理信息行業(yè)不會在智能革命浪潮的沖擊下逐步衰退。中國地理信息行業(yè)在整個智能革命浪潮中的優(yōu)勢，一是世界最大的位置服務需求市場以及體量巨大的時空位置信息，可以為智能化提供豐富的數(shù)據(jù)資源；二是地理信息行業(yè)擁有時空位置基準的法律解釋權，時空位置數(shù)據(jù)精確性、特征性、復雜性標準的制定權。
與人工智能機器人合影。
如何幫助行業(yè)轉型？如何滿足互聯(lián)網(wǎng)+時代下不同的服務需求？如何通過人工智能最大化挖掘大數(shù)據(jù)潛在價值？智能化時代，地理信息行業(yè)要利用自身優(yōu)勢，抓住信息時代對時間和空間位置服務越來越高的需求，實現(xiàn)跨界融合。比如，可以利用時空數(shù)據(jù)云，建立地理信息大腦，這個大腦需具備感知能力、記憶和思維能力、學習能力、自適應能力、行為決策能力，并通過智慧化，完成預測能力。
如何對海量大數(shù)據(jù)進行充分挖掘和理解，把不同類別、不同精度、不同維度的時空大數(shù)據(jù)統(tǒng)一到數(shù)據(jù)服務的標準體系中，是智能化時代的一大挑戰(zhàn)。此外，可以將人工智能知識轉化為商業(yè)應用價值的人才也同樣緊缺，亟待培養(yǎng)。智能化時代給地理信息行業(yè)所帶來的思維變化和自主決策的影響，是對行業(yè)和個人最大的挑戰(zhàn)。
李德仁（中國科學院院士、中國工程院院士）：
對地觀測腦、智慧城市腦、智能手機腦的構想
現(xiàn)在，中國的空間數(shù)據(jù)很多。天上有衛(wèi)星，空中有無人機，地上有智能化駕駛汽車，還有視頻攝像頭和各種傳感器，加上人們的手機、智能手表等，每時每刻都產(chǎn)生數(shù)以億計的數(shù)據(jù)。通過技術創(chuàng)新，中國的衛(wèi)星導航技術正在走向大眾化、智能化，各地都在進行時空信息大數(shù)據(jù)與時空信息云平臺建設。
這是現(xiàn)在空間大數(shù)據(jù)的狀態(tài)，但是目前我國的遙感、導航、通信系統(tǒng)孤立、信息分離，庫卡機器人何服電機維修，時空服務相對滯后，所以我們要改進�，F(xiàn)在要把孤立的系統(tǒng)通過多網(wǎng)融合起來。空間大數(shù)據(jù)要服務得好，就要靠人工智能激活。
在手機端實現(xiàn)的增強現(xiàn)實技術。
人工智能涉及腦科學，人工智能的起源是腦科學的一種進步，全世界都在競相研究，美國、歐洲等都已經(jīng)啟動腦科學計劃。近年來，我國也非常重視腦認知科學的發(fā)展建設，提出到2030年人工智能的理論、技術應用總體達到世界領先水平。
感知認識和行動，這是人類大腦的一個基本功能，計算機沒有這個功能。但如果把人的感知、認知和行動融合在一起，庫卡機器人驅動器維修，利用空間大數(shù)據(jù)跟人工智能結合，可以形成很多智慧腦。筆者構想了三個智慧腦，比如：
第一，對地觀測腦：對地觀測腦與人腦類比，人腦有視覺、聽覺等功能，通過視覺、聽覺等功能獲得信息，對地觀測腦是將天上的衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳到地面上去，機器人維修，通過大數(shù)據(jù)和云計算滿足人們的要求。這個腦是一個腦認知、感知自動化的認定系統(tǒng)，通過天上衛(wèi)星的遙感通信來完成數(shù)據(jù)的認知和處理。
對地觀測腦需要解決的關鍵問題，是按需提供服務。要突破主要關鍵技術比如星基導航增強技術、天地一體化網(wǎng)絡通信技術、多源成像數(shù)據(jù)在軌處理技術、天基信息智能終端服務技術、天基資源調(diào)度與網(wǎng)絡安全、一體化的非線性地球參考框架構建技術、基于載荷的衛(wèi)星平臺設計與研制技術等。
第二，要把智慧城市的運營中心做成智慧城市腦。智慧城市有傳感網(wǎng)、有云計算，是實時感覺人的互動、車的互動的智慧城市云腦，用大數(shù)據(jù)來提高城市的運營管理水平，搞大數(shù)據(jù)增值服務，就可以為各行各業(yè)實時服務�？梢杂玫乩硇畔⑾到y(tǒng)支持，這個地理信息系統(tǒng)是實時數(shù)據(jù)進行分析感受，要洞察數(shù)據(jù)的管理，在云上來實現(xiàn)智慧城市，這樣的管理又可以提升智慧城市的水平，要把智慧城市的運營中心做成智慧城市的大腦。
第三，要有大量的傳感器，讓手機成為一個幫助主人的智能手機腦。智能手機的進化過程，可以通過手機里的數(shù)據(jù)推測人類行為，它能夠了解主人的行為、心理，提醒人們該做什么不該做什么。手機利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行推理，就知道主人是在散步、還是在家里上網(wǎng)，通過數(shù)據(jù)分析推理，在手機里面得到一個結論，比如主人在雪地里倒了5分鐘，就可以自動撥打110，或通知他的家人來救他，這樣的手機才是真正的智能手機。
人工智能在地理信息行業(yè)的應用還有很多。比如，自動變化檢測、無人機高分數(shù)據(jù)實時處理。傳感器的創(chuàng)新要向人工智能、腦智能方向發(fā)展，類似對地觀測腦、智慧城市腦和智能手機腦，只有抓住這些前沿，才能讓地理信息行業(yè)成為全人類需要的大產(chǎn)業(yè)。時空地理信息過去是靜態(tài)的，如今必須走向時空地理信息的智能化新階段。
郭仁忠（中國工程院院士）：
大數(shù)據(jù)會讓城市管理更智能
大數(shù)據(jù)時代和人工智能時代的到來，讓人們對地理信息行業(yè)很期待。