向善而生的AI助盲,让AI多一点,障碍少一点******
有人说,盲人与世界之间,相差的只是一个黎明。在浪潮信息研发人员的心中,失去视力的盲人不会陷入永夜,科技的进步正在力图给每一个人以光明未来。
AI助盲在人工智能赛道上一直是最热门的话题之一。以前,让失明者重见光明依靠的是医学的进步或“奇迹”。而随着以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态智能技术的爆发式突破,更多的失明者正在借助AI提供的感知、理解与交互能力,以另一种方式重新“看见世界”。
新契机:多模态算法或将造福数以亿计失明者
科学实验表明,在人类获取的外界信息中,来自视觉的占比高达70%~80%,因此基于AI构建机器视觉系统,帮助视障患者拥有对外界环境的视觉感知与视觉理解能力,无疑是最直接有效的解决方案。
一个优秀的AI助盲技术,需要通过智能传感、智能用户意图推理和智能信息呈现的系统化发展,才能构建信息无障碍的交互界面。仅仅依靠“一枝独秀”超越人类水平的单模态人工智能比如计算机视觉技术还远远不够,以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态算法的突破才是正确的新方向和新契机。
多个模态的交互可以提升AI的感知、理解与交互能力,也为AI理解并帮助残障人士带来了更多可能。浪潮信息研发人员介绍说,多模态算法在AI助盲领域的应用一旦成熟,将能够造福数以亿计的失明者。据世卫组织统计,全球至少22亿人视力受损或失明,而我国是世界上盲人最多的国家,占世界盲人总数的18%-20%,每年新增的盲人数量甚至高达45万。
大挑战:如何看到盲人“眼中”的千人千面
AI助盲看似简单,但多模态算法依然面临重大挑战。
多模态智能算法,营造的是沉浸式人机交互体验。在该领域,盲人视觉问答任务成为学术界研究AI助盲的起点和核心研究方向之一,这项研究已经吸引了全球数以万计的视障患者参与,这些患者们上传自己拍摄的图像数据和相匹配的文本问题,形成了最真实的模型训练数据集。
但是在现有技术条件下,盲人视觉问答任务的精度提升面临巨大挑战:一方面是盲人上传的问题类型很复杂,比如说分辨冰箱里的肉类、咨询药品的服用说明、挑选独特颜色的衬衣、介绍书籍内容等等。
另一方面,由于盲人的特殊性,很难提取面前物体的有效特征。比如盲人在拍照时,经常会产生虚焦的情况,可能上传的照片是模糊的或者没有拍全,或者没拍到关键信息,这就给AI推理增加了难度。
为推动相关研究,来自卡内基梅隆大学等机构的学者们共同构建了一个盲人视觉数据库“VizWiz”,并发起全球多模态视觉问答挑战赛。挑战赛是给定一张盲人拍摄的图片和问题,然后要求给出相应的答案,解决盲人的求助。
另外,盲人的视觉问答还会遭遇到噪声干扰的衍生问题。比如说,盲人逛超市,由于商品外观触感相似,很容易犯错,他可能会拿起一瓶醋却询问酱油的成分表,拿起酸奶却询问牛奶的保质期等等。这种噪声干扰往往会导致现有AI模型失效,没法给出有效信息。
最后,针对不同盲人患者的个性化交互服务以及算法自有的反馈闭环机制,同样也是现阶段的研发难点。
多解法:浪潮信息AI助盲靶向消灭痛点
AI助盲哪怕形式百变,无一例外都是消灭痛点,逐光而行。浪潮信息多模态算法研发团队正在推动多个领域的AI助盲研究,只为帮助盲人“看”到愈发精彩的世界。
在VizWiz官网上公布的2万份求助中,盲人最多的提问就是想知道他们面前的是什么东西,很多情况下这些物品没法靠触觉或嗅觉来做出判断,例如 “这本书书名是什么?”为此研发团队在双流多模态锚点对齐模型的基础上,提出了自监督旋转多模态模型,通过自动修正图像角度及字符语义增强,结合光学字符检测识别技术解决“是什么”的问题。
盲人所拍摄图片模糊、有效信息少?研发团队提出了答案驱动视觉定位与大模型图文匹配结合的算法,并提出多阶段交叉训练策略,具备更充分的常识能力,低质量图像、残缺的信息,依然能够精准的解答用户的求助。
目前浪潮信息研发团队在盲人视觉问答任务VizWiz-VQA上算法精度已领先人类表现9.5个百分点,在AI助盲领域斩获世界冠军两项、亚军两项。
真实场景中的盲人在口述时往往会有口误、歧义、修辞等噪声。为此,研发团队首次提出视觉定位文本去噪推理任务FREC,FREC提供3万图片和超过25万的文本标注,囊括了口误、歧义、主观偏差等多种噪声,还提供噪声纠错、含噪证据等可解释标签。同时,该团队还构建了首个可解释去噪视觉定位模型FCTR,噪声文本描述条件下精度较传统模型提升11个百分点。上述研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议,该会议为国际多媒体领域最顶级会议、也是该领域唯一CCF推荐A类国际会议。
在智能交互研究方面上,浪潮信息研发团队构建了可解释智能体视觉交互问答任务AI-VQA,同时给出首个智能体交互行为理解算法模型ARE。该研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议。该研究项目的底层技术未来可广泛应用于AI医疗诊断、故事续写、剧情推理、危情告警、智能政务等多模态交互推理场景。
眼球虽然对温度并不敏感,但浪潮信息的研发团队,却在努力让盲人能“看”到科技的温度,也希望吸引更多人一起推动人工智能技术在AI助盲、AI反诈、AI诊疗、AI灾情预警等更多场景中的落地。有AI无碍,跨越山海。科技的伟大之处不仅仅在于改变世界,更重要的是如何造福人类,让更多的不可能变成可能。当科技成为人的延伸,当AI充满人性光辉,我们终将在瞬息万变的科技浪潮中感受到更加细腻温柔的善意,见证着更加光明宏大的远方。
践行聂耳的路——朱践耳百年音乐人生******
作者:董 剑
“唱支山歌给党听,我把党来比母亲……”这首广为传唱的歌曲,自从1963年诞生以来,曾打动了无数人,激励了无数人。这首歌曲是作曲家朱践耳根据雷锋事迹谱曲而成。
在百年人生中,朱践耳为我们创造了一个丰富而多情的音乐世界。他的音乐人生堪称中国交响乐史的缩影。
朱践耳 上海图书馆馆藏藏书票 刘明辉/作
朱践耳原名朱荣实,字朴臣,安徽泾县人。从少年时代起,朱荣实就十分敬佩聂耳,喜爱他的救亡歌曲和艺术歌曲。他对家里给他取的名字中浓厚的封建意味深感不满。21岁时,他更名为“践耳”。其中的“践”字有两个含义:一是他决心步聂耳后尘,走革命音乐之路;二是想实现聂耳未能完成的志愿,去苏联留学,写交响乐。
朱践耳说:“聂耳如果没有走得那么早,他一定是中国的贝多芬。我改名‘践耳’,就是一心想继续走他没走完的路。”
朱践耳出生于天津,自幼就跟随家人迁居到上海生活。在中学时,朱践耳便对音乐产生了浓厚兴趣,开始自学钢琴等乐器,之后跟随钱仁康先生学习和声理论。1945年,在日本投降之际,朱践耳参军,因为体质差,没能去前线部队,而是留在了苏中军区文工团。当时文工团有一架手风琴,没有人会演奏,这架手风琴就成了朱践耳最趁手的武器,为战士们文娱活动做伴奏。在解放战争中,朱践耳成了军乐队的队长兼指挥,在革命大熔炉中开启了自己的艺术生涯。朱践耳写了大量讴歌革命的音乐作品,歌曲《打得好》和民族器乐合奏曲《翻身的日子》在解放区广为流传,让他一举成名。在火热的战地生活中,从小体弱多病的朱践耳身体日渐强壮起来,他曾说:“是革命给了我第二次生命啊!”
新中国成立后,朱践耳为北京电影制片厂和上海电影制片厂的《大地重光》《海上风暴》等电影创作音乐。1955年,朱践耳只身来到苏联,在柴可夫斯基音乐学院跟随巴拉萨年学习作曲。朱践耳的第一首管弦乐作品《节日序曲》,成为向新中国国庆十周年献礼的一部力作。
1960年,踌躇满志的朱践耳回到了日思夜想的祖国。第二年,他开始负责上海实验歌剧院的作曲工作。此后,朱践耳创作了很多脍炙人口的小型声乐作品。1963年,毛主席提出“向雷锋同志学习”,激起了全国亿万人民学雷锋的热潮。雷锋的精神、雷锋的品格和雷锋的事迹,伴随着学雷锋主题歌曲传遍了全国各地。
朱践耳就在这个热潮中创作了歌曲《接过雷锋的枪》《唱支山歌给党听》。他也是唯一一位创作了两首广为传唱的雷锋主题歌曲的作曲家。
1958年夏天,词作家姚筱舟创作了一首诗,这首诗在1962年被辽宁春风文艺出版社编写进了《新民歌三百首》。那时雷锋正在沈阳当兵,刚好看到这本书。雷锋很喜爱这首诗,他将这首诗抄写在自己的日记本中,还将诗的两处做了改动,一是将“母亲只能生我身”改为“母亲只生我的身”;二是将“党号召我们闹革命”改为“共产党号召我闹革命”。同年雷锋同志因公殉职后,任上海音乐学院教师的朱践耳在阅读雷锋日记时,注意到诗作前两段内容,他为雷锋的精神所打动,仅用半个小时,就为这首诗谱了曲子。朱践耳的爱人舒群回忆,朱践耳无论是创作歌曲,还是创作大部头交响乐作品,只要酝酿成熟,就没有写得慢的。“他写东西,如果没有把握就绝不会写,如果心里掌握了,写得就很快。”
1963年,在上海召开学习雷锋动员大会前,歌唱家任桂珍演唱了这首《唱支山歌给党听》。朱践耳也是在这一年才知道这首诗的作者是姚筱舟。
1975年开始,朱践耳在上海交响乐团任职,也是在这个时候开始了他的交响曲创作生涯。64岁时,朱践耳完成了第一部交响曲。1978年,朱践耳首次将悲剧题材融入交响乐创作中,管弦乐合奏曲《怀念》由此诞生。1982年,朱践耳将民间音乐素材进行加工打磨,运用少数民族特殊的音乐调性与和声谱写下交响组曲《黔岭素描》。朱践耳的创作不是凭空想象的天马行空,他在西南地区的农村生活、考察了大半年的时间。在这里,朱践耳第一次听到苗族、侗族的民族音乐,充分了解了西南地区民族音乐的风情,设身处地感受当地人的生活环境。有了这些积累,朱践耳才自信地说出:“从民间音乐的土壤里,我找到了某些现代作曲技法的‘根’。”
1985年至1999年,朱践耳创作了11部气势恢宏的交响曲、18部各类交响乐作品。在改革开放初期,不少作曲家对于引入西方的现代音乐还持怀疑的态度。朱践耳一直致力于将中国民族音乐元素发挥到极致。他深知,想要进步就必须接受新事物,对西方的现代音乐的合理之处必须进行吸收。朱践耳创作巅峰时期的代表作是《第十交响曲》。这部创作于1998年被命名为《江雪》的作品,将中国古琴曲《梅花三弄》和唐代柳宗元的古诗《江雪》运用到西洋音乐体裁交响乐之中。这部作品充分展现了中国的语言文化魅力,将戏曲和古诗的吟诵这两种中国传统文化结合起来,将交响乐中的民族精神展现得淋漓尽致。
这部作品将录音资料与乐队的现场演奏结合在一起。古琴曲《梅花三弄》是由龚一演奏并录制的,这种演奏方式不仅在中国的交响音乐历史上开了先河,还给现场的观众带来一种全新的听觉体验。在交响曲的编配中,朱践耳更是将十二音序列用“五声”性进行编排,使得整部作品充满中国传统民族音乐的风格。而这也是他所刻意追求的。这部《第十交响曲》直至今日还有很大的影响力。其原因在于,朱践耳在西方的音乐体裁中加入了中国音乐的创作思维,看似传统的编配中充满着创新的技法,他将古琴、戏曲、管弦乐完美结合在一起,琴声、人声、管弦乐的声音浑然天成。
朱践耳生前创作的最后一部作品是室内乐《丝路寻梦》,这部作品是他为大提琴家马友友的“丝绸之路”乐团而创作的六重奏,2008年被改编为重奏与管弦乐合奏的版本。
2017年,朱践耳以95岁高龄病逝于上海。在许多音乐学研究者眼中,朱践耳的音乐人生堪称传奇。他饱经岁月沧桑,人生步入花甲之年后竟还达到了创作的巅峰期,完成了11部交响曲,每一部都有其独特的音乐格调,不仅表现出作曲家个人的精神世界和情感世界,更展现了民族和时代特色。
“朱践耳先生是中国迄今为止创作力量最全面的作曲家,也是青年一代的楷模。他的人生轨迹可以说是中国交响乐历史的缩影。”作曲家叶小钢认为,朱践耳的创作是沟通中国音乐与西方音乐的桥梁,他的作品诠释了音乐可以有更丰富的欣赏方式。在他的创作中,音乐可以朴实地演奏民族民间旋律,也可以华丽地奏出管弦乐队的辉煌;作曲技法可以恰如其分地被排列,也可以别出心裁地体现独具一格的民族风情。
朱践耳创作一丝不苟,花费十年时间才创作出《第一交响曲》。他曾告诫青年作曲家,要静下心来下苦功。朱践耳的手稿永远工整清晰,别人常劝他不要花费那么多时间来写谱子。他说:“先生教的,每个符头,每根线都要对齐,连在哪里翻谱都要算好,方便指挥、演员阅读。”
有人认为他的作品里看不到其他作曲家的痕迹。朱践耳的作品之所以可以不着痕迹地将中国的民族性融入西方的作曲技巧中,就是因为他长期浸淫于民族民间音乐之中。正如朱践耳所说,“现代的东西要拿到生活里去核对、分辨,才会知道哪些是中的,哪些是西的”。
(作者单位:杭州师范大学音乐学院)
《光明日报》( 2022年12月30日 16版)