飞象网讯（魏德龄/文）打开手机摄像头，除了能拍照外，AI的普及正在让手机具备物体识别、实时翻译、汇率转换的能力。在不久的将来，你能否还能想到打开摄像头，人工智能会自动帮你预报出未来的天气状况呢？
摄像头成为手机AI的突破口
当阿尔法“狗”先后击败了韩中围棋高手的时候，似乎AI（人工智能）一词也渐渐开始在手机领域扩散开来，从先发的具备AI能力的麒麟970芯片，再到苹果公司委婉的翻译为具有精神网络引擎的A11处理器。
再到今年开始，手机厂商们纷纷把AI的落脚点聚焦在摄像头上，LG V30s ThinQ的AI功能能让用户使用手机拍照时对拍摄主体和场景进行智能识别；三星S9 Bixby可以直接在手机摄像头所拍摄的图像上方生成并显示相关信息，用户可以通过实时翻译功能进行即时外文翻译和货币汇率计算；近期发布的华为P20可以通过AI摄像头识别500种以上的物体，通过算法学习机制，对图像特征进行抓取处理，实现与场景的最佳适配。
手机AI摄像头的下一步：观天象
实际上，不少手机AI功能的背后都有着第三方技术提供商的支持，例如很坦诚的罗老师就在坚果3发布会中表示称，该手机的AI通话智能降噪技术由一家名为大象声科的公司来提供。
目前不少在AI技术上有着常年积累的公司，正在从幕后走向手机的台前。作者近日就了解，知名的天气应用墨迹天气就准备计划把称之为“观云识天”的算法向外延伸，让手机具备通过当地实际天空状况，来识别和预知未来天气变化的能力。
简单来说，未来用户在任意地点掏出手机后，对准天空，手机通过墨迹天气AI技术来进行天气分析，不下雨时，可以通过云彩情况来预测天气；如果是阴雨天，便能对降水情况进行短时预报，来更准确的告知用户该地区雨何时会下或何时会停。
这对很多喜爱郊游的人群来说，无疑是个好消息，当我们在外出去郊外游玩时，经常会遇到所在地的天气预报信息其实来自距离较远地区城市的数据信息，无疑大大降低了该天气预报信息的参考价值。未来，手机“观云识天”AI功能的加入无疑将会大大解决这一用户痛点。
“观云识天”通过AI就能“掐指一算”
那么，未来手机AI通过摄像头拍到的画面，将通过怎样的过程来得出最终的天气预报结果呢？这里面其实需要专业的气象技术和人工智能算法相结合，才能做到所谓“掐指一算”之后的对于天气的“神机妙算”。
首先，既然摄像头可以识别不同的事物，来自动调整拍摄参数，那么摄像头也就同样能够识别不同形状的云朵，不过不同的云千变万化，普通人对云的识别难度要大的多。
目前，墨迹天气时景图库中已经搜集海量的云的图片，专业的气象分析师会给这些云图进行专业级别的分类，之后的不同分类云图库会作为机器学习的初始样本。
到了下面一步，人工智能该发挥威力了，前面提到过，不同的云有着不同的划分，但对于云团的识别其实并非易事，没有丰富经验的人员很难快速准确的对云彩进行区分，但人工智能却能做到这一点。图像识别背后的技术就是新的机器学习方式，即深度学习。具体来说，在现有图像数据的基础上，计算机利用卷积神经网络自动生成每一张图片的特征向量，而非人为的去设计特征，然后计算机根据这些特征向量来对每一张图进行分类。也就是说，让计算机自己去感知每一种云之间的差异并识别。
此外，墨迹天气还在这一机器自主学习过程中，应用了“迁移学习”的方式，让机器不用从零开始学习。简单来说是将已经经过大量数据训练过的模型参数通过迁移的方式来分享给新模型从而加快并优化模型的学习效率，就如同让人掌握了别人的工作经验，从而对眼前的工作能更快上手。
目前“观云识天”的部分AI能力已经可以在墨迹天气App中体验，只要将手机对准蓝天上的白云，便能识别出该云朵属于什么类别，并能分析出该云彩背后所蕴含的天气信息。相信当该能力与手机完全整合之后，能演变出更强的气象分析能力。
不仅仅是天气，雾霾也将被准确预测
此外，利用AI除了能够“观云识天”外，还能预知雾霾何时到来、何时消散。人工智能计算同样可以建立在海量雾霾图片的基础上，一张雾霾照片的在成像原理上可以概括为一个大气散射模型。
墨迹天气高级技术总监王磊向记者介绍了其中的计算原理：“阳光在物体表面形成反射光 J(x)，反射光在穿过雾霾的过程发生散射，只有部分能量 J(x)t(x) 能到达摄像头。与此同时，阳光也在悬浮颗粒表面散射形成大气光 α 被摄像头接收。因此，摄像头中的成像 I(x) 可由两部分组成，透射的物体亮度 J(x)t(x) 和散射的大气光照 α(1－t(x))。其中，t(x) 是媒介透射率，只要精准的估计出媒介透射率即可计算出图像中雾霾的大致情况。”
另外，墨迹天气的实景社区中每天也会产生十万张的以上的图片，这些用户实时分享的天气照片以及墨迹大量的固定数据传感器，都为自家的人工智能机器提供的数据来源，墨迹天气的人工AI就像一个在7*24小时不断成长的气象研究员，最终成为资深的气象专家。
写在最后
假如你觉得具备人工智能的墨迹天气分析师最终只是成为一名只会看图得结论的分析师，那就猜错了。王磊对于人工智能在天气预报上的未来这样表示，“人工智能许多惊人的功绩，都基于神经网络，神经网络的内部运作就像一个黑匣子，机器学习过程中模型会自己去学习到各种天气生成和消散的规律，在这个过程中，人工智能可能正在向着人脑无法想到的领域开拓。”
编 辑：章芳
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