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垃圾分类机器人、无线电子皮肤、孟加拉转基因金稻...| 技术前沿洞察

百家作者：硅谷洞察 2019-11-25 01:43:16

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大家好，一周技术前沿洞察又和大家见面啦。本周的一大趋势是，越来越多的技术都开始走出实验室，投入到解决实际问题的应用当中，比如，Alphabet的子公司X推出了办公室垃圾分类的机器人（说不定是听到了上海小伙伴扔错垃圾被罚款后的哀嚎），西北大学也将一项能够产生触感的电子皮肤技术投入使用。此外，还有更多大公司、美国高校、海外机构也在技术上取得了不少进展。赶紧来跟硅谷洞察看一看吧！

大公司

Alphabet子公司X开发办公室垃圾分类机器人，致力于将机器人“日常化”

Alphabet的子公司X日前宣布推出一款办公室垃圾分类机器人，机器人可以进行垃圾分类，或者把分错类的垃圾放到正确的地方，还能在办公室里游走捡垃圾。

比如，放错地方的矿泉水瓶，机器人可以捡起来放到正确的地方去。据测试，这台机器人可以显著降低垃圾造成的污染，将本能回收利用却被送去垃圾填埋场的垃圾占比从20%降到不到5%。

此前，X公司孵化了著名的无人车Google X。最近，它正在着力推进此项“日常机器人项目”（ Everyday Robots），其最终目的是创建一个普通人每天生活并与机器人互动的世界。比如可以在家里叠被子洗碗的机器人、在办公室里端茶倒水取外卖的机器人等等。

同时，他们认为想要创建出真正对人们有用的机器人，关键是“教”机器学习而不仅仅是“编程”。

感兴趣的可以阅读：

https://techcrunch.com/2019/11/21/alphabets-x-details-a-garbage-sorting-bot-thats-part-of-its-plan-to-make-robots-an-everyday-thing/

想知道你的食物里都有什么？IBM与玛氏又想出了个新方法

一块牛肉饼里，牛肉到底占多大成分？添加剂又包括哪些？类似的饮食安全问题，向来是人们关注度颇高的话题之一。随着食品供应链的全球化和复杂化，确保食品安全需要更加精细的方法。

近期，IBM与玛氏的合作项目“测序食品供应链联盟”(Sequencing the Food Supply Chain Consortium)正在测试一种验证原料成分的新方法，通过应用宏基因组学（也有人称其为“元基因组”）、分析和云技术，全方位把控食品供应链。

该方法以一个包含数千种动植物基因组的数据库为样本，评估了食物中的DNA和RNA测序数据。在概念验证工作中，一个由模拟和实验数据集开发而来的食品认证管道，被应用于31个高蛋白粉（HPP）样品。

对HPP样品的分析令人兴奋，它不仅第一次证明了大规模食品成分测序的可行性、有效性，也意味着该食品认证管道还会有更大的潜力。

感兴趣的可以阅读：

https://www.ibm.com/blogs/research/2019/11/food-authentication/

美国高校

斯坦福和麻省大学训练AI以避免不当行为和歧视

随着AI开始介入处理敏感任务，例如帮助决策哪些囚犯能够得到保释等，政策制定者要求计算机科学家确保AI最大程度地减少带来不当后果的可能性，例如造成种族或性别歧视、带来其他风险等。

斯坦福大学和麻省大学阿默斯特分校的研究人员于11月22日在《科学》杂志上发表论文，介绍了一种新技术，可将避免性别歧视之类的模糊目标，转化为精确的数学标准，从而使机器学习算法可以训练AI来避免这种行为。

这项技术的前提是，如果可以用数学方式定义“不安全”或“不公平”的结果或行为，那么创建从数据中学习并避免这些不良结果的算法就是可能的。

研究人员通过尝试提高预测大学生平均GPA的算法的公平性来测试他们的方法。这种预测通常很可能伴随着性别偏见。研究人员用实验数据集为算法提供数学指导，以避免其预测高估或低估某性别的GPA。通过研究人员的指导，该算法在预测学生GPA方面公平性得到了提升，其产生的系统性性别偏见要比现有方法少得多。

感兴趣的可以阅读：

https://news.stanford.edu/section/science-technology/

卡内基梅隆使用智能手机视频定位枪击案凶手

卡内基梅隆大学的研究人员开发了一种系统，可以仅根据3个智能手机的视频记录来确定枪击案凶手的位置。

该技术被称作“视频事件重构与分析”（VERA），它通过分析2017年拉斯维加斯枪击案发生的第1分钟内的3次开枪视频，确定了枪手的实际位置——曼德勒湾酒店北侧。

研究人员表示，它使用机器学习技术来同步视频信号，并根据视频内容算出每个摄像机的位置。其中，视频的音频是确定枪声来源的关键，因为超音速子弹的冲击波造成的裂纹和以声速传播的枪声之间，会有一个时间延迟。此外，由于枪支类型决定了子弹的速度，该系统还能通过音频来识别枪手使用的枪支类型，以及计算出枪手与智能手机的距离。

因此，通过从3台或更多的智能手机视频采集到的从枪声响起到子弹飞入镜头的时间差，系统可以计算出射击来源方向和枪手的位置。

目前，研究人员已将该技术的代码开源，并希望来自新闻行业和人权领域的专家可以从中受益，推动人权和战争罪行的调查。

感兴趣的可以阅读：

https://www.cs.cmu.edu/news/carnegie-mellon-system-locates-shooters-using-smartphone-video

斯坦福实验室推出“开源酶” 工具包

剑桥大学研究员 Jenny Molloy 与斯坦福大学生物工程专家 Drew Endy 创建了名为 “开源酶” （Open Enzymes）的酶工具包，该工具包使世界各地的实验室都可以更轻松地进行生物技术研究。

（图：喀麦隆的生物实验室使用“开源酶”工具包。图自：Jenny Molloy）

Endy 表示：“世界各地的人都可以免费使用这些酶。从中学到对生物技术有识字的学生，到创建21世纪DNA谷的企业家，再到使用生物技术解决当地问题的全世界公民。” 通过访问“开源酶” 集合，世界各地的研究人员可以在几天之内生产自己的酶。

此外，生物实验室，尤其是偏远地区的生物实验室面临的挑战之一是冷链。从离开仓库到到达实验室，生物产品都需要持续获得冷藏。为此， Endy 团队对细菌的基因进行了改造，使其不需要保持低温。运到实验室后，细菌可以在本地产生用于研究的酶。这种方式让酶的运送变得简单、低成本，从而全世界各地的研究者都可以使用。

感兴趣的可以阅读：

https://news.stanford.edu/2019/11/22/enzyme-toolkit-makes-biotechnology-globally-accessible/

AI可以将药物进行准确组合，创建更有效的结核病治疗方法

结核病每年杀死180万人，是世界上最致命的细菌感染。目前，有28种药物可用于治疗结核病，这些药物可以合并为24,000种三药或四药组合，如果将一对新药添加到混合物中，则可能的组合增加到32,000种。

由于药物组合太多，这就使开发新的治疗方案既耗时又昂贵。近日，密歇根大学的研究团队推出了一种新的AI药物研发工具，这个被称为INDIGO的工具可以准确地预测药物组合的活性，它还可以准确地预测药物之间的拮抗作用，此外，它还能识别控制这些药物反应的基因。

研究人员表示，在实验室环境中进行测试时，INDIGO确定的成功组合显示出88.8％的协同作用，可以将目前的药物（包括不太可能的候选药物）以新的方式组合起来，以创建更有效的治疗方法。NDIGO主要利用以前发表的研究的数据库（由作者进行细分和量化），以及有关数百种药物特性的详细信息进行AI分析与判断。

感兴趣的可以阅读：

https://news.umich.edu/how-an-ai-solution-can-design-new-tuberculosis-drug-regimens/

MIT开发一种优化“软机器人”算法，为未来创造设计软机器人打下基础

当前，软性机器人的研究热潮正在延续。最近，麻省理工大学的研究人员发明了一种方法，可以有效地优化用于目标任务的软机器人的控制和设计。这在过去一直是一项艰巨任务，因为软机器人具有弹性、柔韧、可拉伸的主体，这些主体在任何给定时刻基本上可以通过计算以无数种方式移动，因此对其进行编程让它以最佳方式做某件事很难。

为了使整个过程更容易且计算量更少，MIT研究团队开发出一种方法，可以简化代表性“低维”模型，让机器可以根据环境物理学和自然方式优化运动。不过，该团队仅在模拟环境中对该算法进行了演示，但与目前使用的更为复杂的方法相比，它在机器人编程运动的速度和准确性方面均取得了显着改进。

将来，研究团队希望将其优化方法从仿真中带入实际测试中，从头到尾全面开发软机器人。

感兴趣的可以阅读：

https://techcrunch.com/2019/11/21/mit-researchers-develop-a-much-better-way-to-optimize-the-control-of-soft-robots/

西北大学开发无线电子皮肤贴片，游戏角色被攻击也会带来真实痛感

近日，由西北大学约翰·罗杰斯（John Rogers）及其同事带领的实验室将一项新的电子皮肤技术投入应用，这款柔软、轻巧、无线的电子产品不需要电池，并且可以紧贴皮肤、产生触感。

通过电子皮肤，母亲和孩子视频通话时在电脑屏幕上移动手指时，就能让几英里之外的孩子感受到手背上的抚摸。游戏用户的模拟角色被击中手臂和肩膀时，用户也能感受到相应身体部位的压力。

该设备来源于实验室对触觉界面的数十年的研究。尽管触觉界面已经能够让义肢有触感，但它的使用离不开大型致动器、电线和电池，这限制了其广泛生产和使用。

相比之下，使用电子皮肤的要便捷得多，它的主要成分是硅和金属。在一层透气、延展性好的织物之下，是由硅包裹的电子网，包括一组铜线圈、集成电路（IC）开关和用于传输功率的天线。电子设备的下方是一块一毛钱硬币大小的圆形致动器，它们以每秒约200次的频率振动。底层是一层粘在人体皮肤上的硅薄垫，可以切割成各种形状和大小。

电子皮肤在弯曲、折叠和扭曲时表现良好，能够佩戴12小时，也适用于剧烈运动。不过，电子皮肤的电力和信号天线需要放置在贴片的30到50厘米之内，这意味着，使用者无法自由走动。

感兴趣的可以阅读：

https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/wireless-eskin-patch-conveys-a-gentle-touch

海外机构

孟加拉或成为首个批准转基因金稻投入使用的国家

转基因作物——金稻（Golden Rice）由德国植物学家在1990年代后期开发，用于解决维生素A缺乏症问题，而维生素A缺乏症是导致儿童失明的主要原因。

但是否批准金稻投入使用，一直是转基因作物领域争论的焦点。金稻可以帮助防止发展中国家的儿童失明和死亡，其倡导者认为它对人类具有巨大的潜在益处。但是，转基因作物的反对者则批评说这是一种冒险和不必要的方法。

孟加拉国的金稻由菲律国际稻米研究所（IRRI）基于孟加拉国广泛种植的29种水稻品种开发。此孟加拉国水稻研究所（BRRI）的研究人员发现，除了有更多的维生素A以外，该稻种在其他方面没有明显的质量差异，耕作方面也没有差异。

目前，孟加拉金稻已历经两年的监管批准程序，有望近期获得孟加拉环境、森林和气候变化部的最终批准。

感兴趣的可以阅读：

https://www.sciencemag.org/news/2019/11/bangladesh-could-be-first-cultivate-golden-rice-genetically-altered-fight-blindness

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