研(yan)究人(ren)員訓練機器學習算式(shi)“偷聽”貨船(chuan)經過時發出的聲音以確定它的位置(zhi)。圖片來源:Christopher Intagliata
在電影(ying)《獵殺紅色十月號》中(zhong),由(you)演員(yuan)Sean Connery扮演的蘇(su)聯潛(qian)艇(ting)艇(ting)長命令(ling)船員(yuan)確定一(yi)個目標的定位時(shi)說:“Vasily,給(gei)我一(yi)個聲脈沖,只要(yao)一(yi)個。”
這(zhe)里(li)的聲(sheng)脈(mo)沖是指“主動聲(sheng)吶”。美國海軍研究辦(ban)公室(ONR)的Bob Headrick說,它是打(da)開手電筒的聲(sheng)學(xue)對等物(wu)。這(zhe)意(yi)味著你在獲得信息,但同時也(ye)向其他船只泄露了自(zi)己的位置。
“你(ni)知道對于潛艇來說第(di)一(yi)要(yao)務(wu)是(shi)保證(zheng)不被人(ren)發現。”潛艇可以通過偷聽其他船(chuan)只的(de)聲(sheng)(sheng)音——如傾聽螺旋槳(jiang)和(he)電子設備的(de)聲(sheng)(sheng)音——確保自己(ji)的(de)秘密位(wei)置。這樣的(de)方法叫作(zuo)“被動聲(sheng)(sheng)吶”,通常(chang)它需要(yao)一(yi)名(ming)有(you)技術的(de)操作(zuo)者。但研究(jiu)人(ren)員正(zheng)在教機器做這件事。
他們首先用28個水下麥克風(feng)的陣列記(ji)錄(lu)了水下貨船離開加州海岸時的隆隆聲(sheng),并(bing)把這種聲(sheng)音和船只的真實GPS坐標(biao)“喂給”機器學習算式。然后(hou),研究人員(yuan)給了算式新的記(ji)錄(lu)并(bing)提問:“現在船在哪里?”
“它做得非常(chang)好。”斯(si)克里普斯(si)海洋研究(jiu)所水下聲學(xue)(xue)研究(jiu)博士Emma Ozanich說。利用聽學(xue)(xue)數據,她說,算式指出了10公里外船的位置,誤差僅有(you)兩三百米。
但(dan)人們并不清楚該(gai)機器現在知道什么。“機器學習(xi)特別是(shi)(shi)神經網絡有趣(qu)的一部分是(shi)(shi),它很(hen)難真正把具體學習(xi)的東西拿出來(lai)。它有點像(xiang)一個黑盒子。”該(gai)研究近日發(fa)表于(yu)《美國聲(sheng)學學報》。
ONR的(de)(de)Bob Headrick說,與真實(shi)世界場景潛艇需(xu)要解決的(de)(de)問(wen)題相比,這(zhe)里使用的(de)(de)數據相對簡單(dan)。盡管如此,他依(yi)然表示,隨(sui)著進一步的(de)(de)發展,你可(ke)(ke)以“通過努力(li),創造(zao)一個(ge)可(ke)(ke)以擊敗訓(xun)練有素的(de)(de)操(cao)作員的(de)(de)計算機程序”。
畢竟(jing),機器打(da)敗最好的(de)人類操作員是(shi)有先例(li)的(de)。那就是(shi)另(ling)一場戰(zhan)役:國際象棋(qi)。