卡内基梅隆大学人工智能引领钢铁城匹兹堡的蜕变
在匹兹堡的上空,飞机盘旋而过,展现着这座工业城市的轮廓,蜿蜒的森林山路中,一座“钢铁城”的韵味扑面而来。匹兹堡,曾经与底特律、克利夫兰等东部城市一同被称为“锈带”(Rust Belt Cities),面临转型或破产的困境,特别是在1970年代,当经济滞缓,蓝领工作机会大量消失时,这里的人们经历了一段艰难的岁月。
匹兹堡并未停滞不前。这座城市的重生之路独具特色。不同于其他“锈带”城市,匹兹堡拥有宾夕法尼亚州最大的医院——匹兹堡大学医疗中心,以及全球排名第六的计算机系大学——卡内基梅隆大学。这些强大的资源正在被用来重新包装和营销这座城市。通过机场安检口滚动的宣传片,你可以感受到匹兹堡正在大力推广自己的“创客”、“科技”、“革新”形象。
人工智能是这座城市的重头戏。在卡内基梅隆大学的深度学习部门,AI的研究与应用如火如荼。去年,该部门录取的8名博士生中,有6名是华裔。随着AI热潮的兴起,越来越多的中国学生被这里的研究氛围所吸引。今年,卡内基梅隆宣布了新的AI研发计划“CMU AI”,该项目涉及100多名学者和1000名学生。学校宣称:“AI就在我们的血脉里。”
卡内基梅隆大学是匹兹堡的一颗璀璨明珠,拥有美国最大的机器人研究所。与其他顶尖学府如加州理工大学、麻省理工学院和斯坦福相比,卡内基梅隆的机器人研究具有独特的优势。现任所长Martial Hebert详细介绍了研究所的发展历程和商业潜力。从早期的科研成果如Leg Lab、NavLab到如今的CHIMP机器人,卡内基梅隆始终站在科技前沿。机器人研究所旗下的国家机器人工程中心与和业界合作,涉及农业、矿业、核能、航天和国防等领域的机器人研发项目。
在卡内基梅隆大学的校园里,机器人俱乐部的学生们正忙于自己的创新项目。他们在这里自由地探索、创新,为未来的科技产业储备人才。这里也吸引了众多有志于从事机器人研究的学生前来申请。研究生代表Brad Powell分享了他的经历,他是被卡内基梅隆的开放和创新氛围所吸引的。他说:“这里鼓励创新,而且不只是说说而已。”匹兹堡和卡内基梅隆的故事证明了转型的力量和创新的魅力。在卡内基梅隆大学,学术精神的力量无处不在。就在2007年,计算机科学、人机交互及设计领域的杰出教授兰迪·波许在与癌的战斗中,为学生上了最后一课。他的课堂座无虚席,传递着他对人生梦想的坚持与鼓励。这一课深深影响了他的学生Brad,激发了他对太空机器人的热爱和对美国宇航局工作的向往。
在卡内基梅隆大学的机器学习部门,前沿科技的力量得到了充分的展现。CoBot协作机器人作为研究实时导航、多机器人任务规划的平台,展示了机器学习领域的最新成果。每个CoBot机器人都配备着高科技设备,如屏幕界面、电动车轮、LIDAR传感器和kinect深度摄像机等,它们共同构成了机器学习部门的骄傲之作。
机器学习部门的负责人Manuela Veloso教授是业界的佼佼者,她以实用主义为导向,关注机器人的实际功能而非外表。她回忆起计算机科学的起源,并指出人工智能领域的研究正面临新的挑战和机遇。Veloso教授帮助创立了RoboCup机器人足球赛,并在比赛中取得了重要成就。她坚信人工智能不会消失,人机互动的领域正在不断扩大。
在卡内基梅隆大学的机器学习部门,学术氛围浓厚,研究领域广泛。这里拥有顶尖的教授、教师和博士生,他们致力于解决现实世界的问题。周承惠是其中的一员,她以高分毕业于加拿大麦克吉尔大学,现在研究深度强化学习。她描述了在导师Veloso教授的指导下,自己如何探索机器人的应用场景,并分享了自己读博的感悟。
机器学习部门的前任主管Tom Mitchell教授也在八楼办公,他手上有三个重要的研究项目。其中名为“无止境语言学习”(NELL)的软件系统正在打破传统专家系统的局限性,通过开放式系统学习和分类语义知识。自2010年以来,NELL一直在不间断地运行,使用八种不同的算法来确认知识点的准确性。在这个充满活力和创新的环境中,学术精神和技术研究的前沿相互融合,为未来的科技发展提供了源源不断的动力。匹兹堡大学:人工智能与医疗的交融
教授Michtell解释了人工智能在分类信息方面的两种算法原理。一种基于语义,如提及“匹兹堡市长”,系统会根据“市长”一词确认匹兹堡是一座城市;另一种则关注拼写方法,例如识别“Pittsburgh”中“burgh”作为城市常见后缀。当八种算法相互验证时,我们可以确信匹兹堡是一座城市。
最近,NELL系统确定了克里斯托弗·诺兰执导的《蝙蝠侠:开战时刻》这一新知。NELL还与Abhinav Gupta教授开发的“无止境图像学习”(NEIL)系统互动,两者皆通过网络自由爬行,收集并分类数据。在这一过程中,Michtell教授认为NELL和NEIL系统的开发可能为机器学习摆脱对标签数据集的依赖提供可能。
在匹兹堡大学的神经生物系,Andrew Schwartz教授正在致力于一个神经假肢项目,旨在帮助全瘫患者恢复手臂功能。该项目集结了电气工程师、生物工程师、统计学家和机器学习科学家等二十位专家。系统接收来自脑部植入电极和相机传感器的两种信息流,经过解码后控制假肢的移动。尽管Schwartz教授对人工智能的最新发展持保留态度,但他承认该项目得益于计算机分析大量平行数据流能力的增强。
在匹兹堡,医疗与技术的结合得到了充分的体现。宾夕法尼亚州最大的医疗和保险提供商——匹兹堡医学中心(UPMC)支持Schwartz教授的研究。该中心拥有330万会员、25家医院和3,800名执业医师。近年来,UPMC成立了创新部门,雇佣了数百名数据科学家和技术专家,与谷歌匹兹堡分部在Bakery广场的办公大楼共事。
匹兹堡医学中心的创新部门致力于孵化科技项目。尽管某些项目如Covergence医疗数据平台未能成功推广,但医院始终保持着“敏捷”的态度,迅速调整策略。医院投资于各种医疗项目,如使用移动设备监控病人体征的Vivifyhealth公司。
数据处理技术的成熟与医院的发展策略紧密相连。医院拥有大量的结构化文本数据和非结构化数据,这为人工智能技术的应用提供了广阔的空间。与此像素数据的图像识别技术也在不断进步。匹兹堡的机器人创业公司也是医疗产业链中不可或缺的一部分。IAM Robotics是一家利用计算机视觉开发货架存储机器臂的公司,其创始人Tom Galluzzo曾在国家机器人中心担任工程师,他带领公司在匹兹堡郊区开展业务,为医疗物流领域注入新的活力。以下是为您优化后的文章:
每年,卡内基梅隆大学都会培育出大约一百名机器人专业的优秀毕业生,这些毕业生成为了各大企业争相追逐的招聘对象。在这些毕业生中,IAM公司的创始人Tom尤为引人注目。他在国防高等研究计划署的ARM-S机器臂项目中积累了丰富经验,并深入了解了“仿人机械手”的局限:设计复杂、易碎、昂贵且稍显笨拙。在创立自己的公司时,Tom决定摒弃这一设计思路。
IAM公司推出的机器人产品Swift,以其独特的RGB相机和吸盘系统令人瞩目。Swift能够从货架上轻松抓取物品,当新产品入库时,工作人员通过Flash扫描仪快速建档。凭借计算机视觉系统,Swift能够在货架上精准定位物品。即使在光线昏暗或不确定的环境下,红外线投影仪也会根据Flash存档的图像进行判断。吸盘的吸力强大,最多可抓取0.68公斤的物品,适用于各种箱子和包装货物。
Swift的工作效率相当于一名全职工人,而且一台电池就能维持其工作10小时。Tom表示,安装Swift的企业有望在2-3年内收回投资成本。IAM的产品已经赢得了众多客户的青睐,其中包括美国最大的医疗保健经销商之一的罗切斯特药物合作社。在选择物流行业之前,Tom进行了深入调查,他意识到如果不能自动化物流的各个环节,就无法满足日益增长的包装和运输需求。亚马逊Kiva仓储机器人的成功激发了IAM寻找利基市场的决心,他们正在不断扩大产品的应用场景。
尽管在美国激烈的商业竞争中,IAM选择外包生产和部分设计工序以降低成本,但目前公司产品所使用的机器臂仍是由fanuc公司提供的。Tom坦言:“在匹兹堡创业的最大挑战是资金问题。我们经历了漫长的种子轮融资过程,至今仍然面临融资挑战。”
在卡内基梅隆大学的Swartz创业中心的支持下,匹兹堡地区的创业公司正在努力寻求投资和发展。Swartz创业中心的主管Dave Mahogany便是这些创业者的得力助手之一。他的办公室位于充满活力的Tepper商学院二楼,精力充沛地帮助学校项目寻找投资并跟进孵化工作。近年来,国际投资者对匹兹堡地区的企业产生了浓厚兴趣,尤其是中国投资者。尽管存在专利纠纷的问题需要谨慎处理,但国际投资者对匹兹堡的热情不减。Dave提到:“我们正在与李开复的创新工场公司进行合作。中国投资者正在帮助美国创业公司成长。”同时他也表示担忧本地缺乏风险投资人和不愿合作的本地公司所带来的挑战以及专利问题的重要性。然而他也指出硅谷与匹兹堡之间的差异以及专利的重要性并表示:“专利是机器人行业的重要资产之一。”因此匹兹堡地区的企业需要谨慎处理专利问题以确保自身权益不受侵犯并推动行业的持续发展。同时卡内基梅隆大学作为机器人领域的领军学府也在积极保护自己的专利权益并在必要时采取法律手段维护自身权益同时也在推动科技创新和人才培养方面发挥着重要作用为匹兹堡地区的机器人产业发展注入了源源不断的活力。为了防范可能出现的法律纠纷,卡内基梅隆大学设立了技术转让与创业中心(CCTEC)。该中心致力于通过普及科技领域的法律手续,为初创公司提供知识产权方面的全方位支持。为了确保创业者们能够更好地理解和应对知识产权问题,学校网站详细阐述了产权使用的各种流程,详细列出了在不同情境下产权的使用细则。从专利注册到技术转让,每一环节都得到了细致的解读和详尽的指导,旨在为创业者们铺设一条稳健的发展道路,让他们在追求创新与发展的能够充分了解和应对知识产权相关的法律挑战。