許多現代智能手機所采用的復雜人臉識別技術(shù)有朝一日可能會(huì )得到高科技升級，其聲音和外觀(guān)都出人意料地低技術(shù)含量。這扇通向未來(lái)的窗戶(hù)只不過(guò)是一塊玻璃，美國威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的工程師們發(fā)明了一種制造“智能”玻璃的方法，這種玻璃可以在不需要任何傳感器、電路或電源的情況下識別圖像。

       正在利用光學(xué)技術(shù)將攝像機、傳感器和深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )正常設置濃縮成一塊薄薄的玻璃。其研究成果發(fā)表在《光子學(xué)研究》上（包括概念驗證研究的細節）。將人工智能嵌入惰性物體中，乍一看，這個(gè)概念似乎出自科幻小說(shuō)。然而，這一進(jìn)步可能為低功耗電子產(chǎn)品開(kāi)辟新的領(lǐng)域?，F在，每當你用人臉識別解鎖手機時(shí)，人工智能就會(huì )占用大量的計算資源(和電池壽命)，這與機器視覺(jué)的典型路線(xiàn)完全不同，研究人員設想了一些看起來(lái)像半透明方塊的玻璃。

       玻璃中巧妙放置的微小氣泡和雜質(zhì)會(huì )以特定方式彎曲光線(xiàn)，以區別于不同的圖像。這就是人工智能的作用。為了證明其概念，工程師們設計了一種方法來(lái)制造識別手寫(xiě)數字的玻璃碎片。從數字圖像中發(fā)出的光從玻璃的一端進(jìn)入，然后聚焦到玻璃另一端的九個(gè)特定點(diǎn)中的一個(gè)，每個(gè)點(diǎn)對應一個(gè)數字，當手寫(xiě)的3變成8時(shí)，這種玻璃的動(dòng)態(tài)足以實(shí)時(shí)檢測到。實(shí)驗室研究生Erfan Khoram感嘆到：研究能夠用如此簡(jiǎn)單的結構得到如此復雜的行為，這真的很了不起。

       設計這種能識別數字的玻璃類(lèi)似于機器學(xué)習訓練過(guò)程，只是工程師們“訓練”的是一種模擬材料，而不是數字代碼。具體來(lái)說(shuō)，工程師們將不同大小和形狀的氣泡以及像石墨烯這樣的小塊吸光材料放置在玻璃內的特定位置。雖然已經(jīng)習慣了數字計算，但這拓寬了我們的視野，光傳播的波動(dòng)力學(xué)為模擬人工神經(jīng)計算提供了一種新的方法這樣做的一個(gè)好處是，計算是完全被動(dòng)的，是材料固有的，這意味著(zhù)一塊圖像識別玻璃可以被使用數十萬(wàn)次?？赡軙?huì )把這種玻璃用作生物特征鎖，只識別一個(gè)人的臉。

       一旦建成，它將永遠不需要電力或互聯(lián)網(wǎng)，這意味著(zhù)它可以在數千年后為你保存一些安全的東西。此外，它以光速工作，因為玻璃通過(guò)扭曲光波來(lái)區分不同的圖像。雖然前期的培訓過(guò)程可能會(huì )很耗時(shí)，而且需要計算，但這種玻璃本身制作起來(lái)很容易，成本也不高。在未來(lái)，研究人員計劃確定他們的方法是否適用于更復雜的任務(wù)，比如面部識別。這項研究的合作者、哥倫比亞大學(xué)統計學(xué)教授袁明(音譯)說(shuō)：這項技術(shù)的真正力量在于它能夠在不消耗任何能源的情況下，即時(shí)處理復雜得多的分類(lèi)任務(wù)。

       這些任務(wù)是創(chuàng )造人工智能的關(guān)鍵：如教無(wú)人駕駛汽車(chē)識別交通信號，在消費設備中啟用語(yǔ)音控制，以及其他許多例子。與人類(lèi)視覺(jué)不同的是，智能玻璃具有令人難以置信的廣泛性，它能夠識別數不清的不同物體。與人類(lèi)視覺(jué)不同的是，智能玻璃能夠在特定的應用領(lǐng)域表現出色——例如，一塊用于識別數字，一塊用于識別字母，另一塊用于識別人臉等等，并設想應用特定、任務(wù)驅動(dòng)的技術(shù)，這幾乎改變了我們設計機器視覺(jué)的一切。