让“无声世界”感受赛场魅力!带你看看冬奥手语数字人有哪些奥秘******
2022年2月4日,第24届冬季奥林匹克运动会在北京举行,让世界目光再次聚焦中国。本届北京冬奥会秉持绿色、共享、开放、廉洁的办赛理念,凝聚中国科技力量,面向世界、面向未来,向全球奉献了一场精彩、非凡、卓越的奥运盛会。
本届冬奥会运用最新科技手段,为全世界观众提供了惊艳的现场转播和全方位覆盖报道,北京冬奥会也成一场上科技含量高的奥运会。赛事活动期间,为了让各类人群都能平等地享受本届冬奥盛会,北京电视台上线了智能手语播报数字人,在《北京新闻》和《北京您早》等节目中进行冬奥专题手语播报,为听障人士带来精彩赛事报道。
最新数据显示,我国听障人群超过2700万,这部分人群与健听人一样,他们对教育、社交、娱乐等信息获取都有巨大的需求。但长期以来,传统人工手语翻译工作量大,且主持人和手语主持人配合难度极高。手语动作表情复杂,语序与正常语序差异大,正常情况下想要熟练掌握手语大约需要2年左右的时间,还要结合语境进行猜测。
受北京市科委科技冬奥专班委托,北京电视台联合凌云光、智谱AI等业内科技公司,在北京市残疾人联合会和市残联聋人协会等支持下,用3个多月时间,让手语播报数字人完成了近10万条手语语料学习,且翻译准确率高达90%。
在如此短的时间内实现这项高难度动作,智能手语数字人是如何做到,在这背后又有哪些技术创新难点?
在多位业内人士看来,近年来人工智能体系建设重点布局在算法层和应用层,数据层建设远远不足,并且针对数字人相关产业,底层数据库的数量、质量和开源程度还明显不足。尤其是国内现有的手语语料数据库数量少,且多以图像、视频等二维平面为主,无法满足AI(人工智能)训练的需求。
同时,因手语语序与中文语序差异大,方言分化更加复杂,且需要通过表情、口型、动作等方式来传达信息。除了传统的二维平面图像、视频采集,三维肢体运动、表情信息数据采集及结构化参数表达外,手语语料数据库建设对三维运动信息捕捉也十分重要。
凌云光手语数字人产品相关负责人介绍,在建设高质量手语语料库的同时,他们充分调研了2022北京冬奥专用手语术语,并联合北京市残联、聋人协会等相关组织机构,进行数据标注,建设手语语义映射关系,不仅完善了国内手语数据库的建设,也为手语推广和AI研究留下了宝贵的数据资产。
该负责人举例说,基于“悟道2.0”超大规模人工智能模型的技术支撑,手语数字脑用计算机模仿听障人士的大脑,将看到的中文文本信息转换成手语词汇序列,包括中文语义蒸馏模型和AI手语分词快编算法的研究。中文语义蒸馏模型用于从输入的文稿或文本中提取出关键的语义信息,将中文文本语义提炼和精简,形成精准匹配适合手语表达的文本;AI手语分词快编算法则用于将蒸馏得到的中文文本,根据冬奥手语语料库划分成相应的手语词汇序列,供数字人做表达输入。
该负责人还提到,数字人是冬奥手语播报的载体和展现形式,通过高精度写实数字人全流程制作方案,可实现一键数字建模,高度还原真人发肤,重新毛孔等细节,更加真实亲切。同时,通过跨模态拟人生成算法,还可以将手语词汇序列,生成相应的动作信息,驱动数字人模型做出相应的动作、手势和表情。(姚坤森)
我国首个全息数字电网建成******
1月5日,我国首个全息数字电网在江苏建成。通过采集输变电设施的物理数据,技术人员在网络云端构建了一个数字孪生电网,全面提升了电网的智慧运检水平。这也是世界上首次对亿千瓦级负荷大电网进行全息数字化呈现。
据悉,这张虚拟电网覆盖了10万公里架空输电线路、28万座输电杆塔以及地形地貌地物等数据,将真实电网在数字空间以数字孪生的方式,一比一三维立体还原和数字化全景呈现。国网江苏省电力有限公司运用三维激光点云采集、数字高程模型、高精度测绘等技术,为每一条线路、每一座杆塔、每一个部件都赋予了专属的三维坐标,定位精度达到厘米级。
实现无人巡检与智能管控
“每一座杆塔都设有20个以上无人机巡检点位,通过航迹自动规划、一键自主飞行、全程实时监控、遇险自动规避等功能,无人机可实现全自动巡检作业,全程无须人工操作。”江苏方天电力技术有限公司副总经理姜海波介绍,全息数字电网相当于给整个江苏电网装上了“千里眼”,能够引导巡检作业人员足不出户,即可实时掌握无人机的适航区域、飞行轨迹、被检设备、巡检影像等现场实际工况,完成一座铁塔的全面巡检仅6分钟,比人工操作无人机巡检耗时减少一半,效率比传统人工巡检提升4到6倍。
在国网江苏电力无人机巡检管控中心的大屏上,可见当前正在作业的无人机,其飞行轨迹、飞机状态、拍摄画面都可以在数字电网中实时展现、动态跟踪。巡检无人机还嵌入了电力北斗地图导航和前端识别模块,巡检作业结束后,图片会自动上传至管控平台,并通过人工智能算法对图像进行精准识别,可以及时发现指甲盖大小的螺帽裂纹等细小缺陷。
“依托全息数字电网,江苏电网已经实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控,可以支持上千架无人机同时作业,全年自动巡检作业量超过52万架次,提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处,严重缺陷发现率提升3倍,每年可以节约电网运维成本约2亿元。”国网江苏省电力公司设备部副主任吴强介绍。
通过加载气象、空域等信息,数字电网还可以高度仿真和预测台风、覆冰等极端情况下的电网运行环境。在数字电网的工况模拟模块中,只要同步风速、风向、温度、导线直径等基础数据,系统就会结合历史数据,通过模型算法以三维图像形式直观展示线路状态,各类风险隐患会用不同颜色的警示图标标出,为电网细化防灾减灾、灾后恢复的预案措施提供准确依据。
数据+算力+算法打造智慧电网
当前正处于迎峰度冬的关键时期,江苏电网的最大用电负荷已超过1亿千瓦,今冬用电负荷最高或将达到1.12亿千瓦。全息数字电网的全面建成,可将电网故障的处理时间再缩短约10%。
“如果说数字电网是数字能源的现代化底座和数据‘骨架’,那么人工智能技术就是它的‘眼睛’,AI算法分析技术则是‘大脑’。”吴强说,在“数字中国”战略引导下,数字科技加速了电网信息化建设进程,“数字新基建”项目不断在电网运营管理中落地。通过“数据+算力+算法”,全息数字电网实现了虚拟电网与现实电网的深度感知交互与双向智慧控制,真正做到足不出户而现场可观、可测、可控,极大提升电网智慧运营水平。
同时,全息数字电网是我国新型电力系统建设的重要试点,将推动电力系统的加速转型升级,为我国乃至全世界通过数字技术提升系统安全运行水平贡献了新的技术方案。
据悉,目前国网江苏电力正在积极扩展全息数字电网在规划设计、基建管理等更多领域的应用,并将带动装备制造、人工智能、地图导航、5G通信、数据服务、自动驾驶、储能充电等跨越式发展。(科技日报记者 张晔)