現(xiàn)如今，大多數(shù)人都應(yīng)該聽說過人工智能（AI）。一部分人已經(jīng)知道AI怎么用，而長輩們則努力學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，以免被時(shí)代拋棄。在這個(gè)AI時(shí)代，人類正在幫助機(jī)器以越來越快的速度學(xué)習(xí)，而機(jī)器背后的科研人員無疑對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展速度有著重大影響。

未來幾年內(nèi)，AI將給我們的生活帶來巨變；與此同時(shí)，諸如印度等發(fā)展中國家也渴望加入到AI技術(shù)的競爭中。在智能家居、醫(yī)療保健和安全、教育等行業(yè)領(lǐng)域中，AI已經(jīng)在構(gòu)建各類應(yīng)用的過程中得到了實(shí)施。此外，AI應(yīng)用還逐步深入到了「騎自行車」這種最基本的交通方式之一。下面，就讓我們一起見識(shí)一下AI如何改變我們騎自行車和用自行車的方式。

騎行正成為一種新時(shí)尚

對(duì)上班族而言，「上班」和「下班」似乎是一個(gè)永恒的話題，諸如「你從家里怎么來公司？你從家里到公司要多久？」這樣的問題，職場人再也熟悉不過了。如果被問起的一方上下班花費(fèi)的時(shí)間比我們更多，我們的臉上往往會(huì)露出一抹微笑。每個(gè)人都希望準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地，同時(shí)采用盡可能短的路線，并且要盡量降低路上的油耗。這就是我們的日常工作之一，對(duì)于每天都要上下班的日常通勤者而言更是如此。

時(shí)至今日，隨著技術(shù)進(jìn)步，騎自行車的人越來越多了。許多企業(yè)都在開發(fā)極具吸引力的自行車，使騎行更加安全、便捷、快速，同時(shí)還積極地引入各種改良措施，諸如采用全新的材料、先進(jìn)的齒輪和制動(dòng)技術(shù)、更好的配件等。例如，隨著鋰離子電池技術(shù)得到改進(jìn)，采用電池供電的電動(dòng)自行車便順理成章地推向了市場；帶有內(nèi)置充電電池的緊湊型LED燈取代了沉重的大燈；自行車搭載的計(jì)算機(jī)會(huì)將各種傳感器收集的速度和心率信息集成到一起來進(jìn)行分析；GPS單元可以跟蹤騎行軌跡，并在騎行過程中提供各種指示。這些改進(jìn)和創(chuàng)新有助于人們延長騎車時(shí)間、提高騎車頻率，有望使全球各大城市自行車騎行者的數(shù)量翻一番，敦促當(dāng)?shù)卣匦聦徱暢鞘械囊?guī)劃設(shè)計(jì)，使之對(duì)自行車更加友好。

自行車解鎖AI技能，只需一塊「天機(jī)」芯片

在北京清華大學(xué)，研究人員開發(fā)了一款名為「天機(jī)」（Tianjic）的人工智能芯片。該款芯片采用混合設(shè)計(jì)，融合了兩種計(jì)算架構(gòu)方法：傳統(tǒng)的馮?諾依曼式架構(gòu)，以及另一種受神經(jīng)科學(xué)啟發(fā)的架構(gòu)。它們共同用于運(yùn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)物體檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)和平衡控制、語音識(shí)別等功能，并且可以在騎過減速帶時(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

為了評(píng)估「天機(jī)」芯片的性能，研究人員成功將其部署到了一輛自動(dòng)駕駛的自行車上，造就了第一輛能夠響應(yīng)人類指令的自動(dòng)駕駛AI自行車。它的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算機(jī)芯片有助于其理解特定命令，并迅速做出決策。 在測(cè)試過程中，這輛自行車需要執(zhí)行平衡、物體檢測(cè)、音頻傳感等任務(wù)，最終順利完成了分配的所有任務(wù)。該項(xiàng)研究圓滿成功，其結(jié)果加速了科學(xué)家將AI應(yīng)用和開發(fā)帶入到更多領(lǐng)域中。 該團(tuán)隊(duì)的關(guān)注焦點(diǎn)在于讓人們騎行的時(shí)間更長、頻率更高。這款自行車可以自動(dòng)平衡，也可以人工騎行。 一些企業(yè)對(duì)此也提出了各種新技術(shù)和新發(fā)明，例如機(jī)器人就可以視作AI的物理形式。2005年，Murata創(chuàng)造了一款會(huì)騎自行車的機(jī)器人「村田頑童」（Murata Boy）（圖1）。這款機(jī)器人高50cm，重約5kg，騎行速度為2km/h，裝載了Murata出品的多種傳感器，其中的陀螺儀傳感器有助于機(jī)器人在前后移動(dòng)的自行車上保持平衡，并在停止騎行后保持直立。它不需要助跑就能夠爬上25°的陡坡，并且可以借助超聲波傳感器發(fā)現(xiàn)并避開障礙物。這款機(jī)器人還配備了振動(dòng)傳感器、時(shí)鐘元件、濾波器、電源組件、電容器以及用于交互的Wi-Fi和藍(lán)牙模塊?！稌r(shí)代》雜志將「村田頑童」評(píng)為2006年最佳發(fā)明之一；該款機(jī)器人亦在2005年日本高新技術(shù)博覽會(huì)（CEATEC）上進(jìn)行了展出。

圖1：騎自行車的「村田頑童」機(jī)器人。（圖源：Murata）

安全騎行的未來，Tome為我們揭示

根據(jù)美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）的數(shù)據(jù)，自2009年以來，美國的自行車事故有所增加，于是不少城市在交叉路口設(shè)立了自行車專用道和提前停車線，以防發(fā)生事故。此外，許多企業(yè)都對(duì)各項(xiàng)新技術(shù)保持關(guān)注，致力于讓自行車騎行更加輕松、安全、快捷。

Tome是一家成立于2014年的軟件公司，他們正計(jì)劃開辟一條借助AI減少騎行事故的試驗(yàn)路線。Tome與Trek自行車公司合作構(gòu)建了一款基于AI的自行車-汽車（B2V）通信系統(tǒng)。Tome計(jì)劃將他們的重點(diǎn)放在最常見的一種事故類型上，即車輛從側(cè)面或后方撞擊自行車。該通信系統(tǒng)可在傳感器的幫助下，向騎行者和其他車輛的駕駛員發(fā)出警告，告知該自行車正處于危險(xiǎn)區(qū)域。在此過程中，AI將會(huì)對(duì)多種信息進(jìn)行分析，包括騎行者的速度和方向、道路特征以及由其他汽車和騎行者產(chǎn)生的現(xiàn)有碰撞數(shù)據(jù)。

Tome首席執(zhí)行官Jake Sigal表示：

「汽車會(huì)使用攝像頭、LiDAR和雷達(dá)等手段來決定下一步應(yīng)該怎么做。駕駛員的視線是無法繞過拐角的，但傳感器可以提供更多有關(guān)汽車周圍狀況的信息?！乖摴菊趯忛唩碜愿鞣N道路場景的數(shù)據(jù)，以解決安全問題，并希望在2022年之前將他們的技術(shù)運(yùn)用到道路上。

結(jié)語

任何產(chǎn)品或應(yīng)用的開發(fā)，都要分析它在市場上的需求和用途，以及它為客戶帶來的影響。自行車的使用可以帶來深刻的社會(huì)變化，諸如減少交通堵塞和空氣污染、降低公共交通系統(tǒng)的擁擠程度以及改善公共衛(wèi)生。要想增加自行車生產(chǎn)單位的數(shù)量，就務(wù)必要讓人們了解自行車的重要性。許多城市的平均車速正變得越來越慢，出行時(shí)間也越來越長。這種趨勢(shì)將促使開發(fā)人員和制造商在未來生產(chǎn)更多的智能自行車。