人工智能在公共安全領(lǐng)域中的應(yīng)用與展望

人工智能在公共安全領(lǐng)域中的應(yīng)用與展摘要本文簡要介紹了人工智能發(fā)展歷程，世界主要國家人工智能發(fā)展規(guī)劃，詳細(xì)分析了人工智能在犯罪偵查、交通監(jiān)控、自然災(zāi)害監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)信息安全等方面應(yīng)用情況，并對人工智能在公共安全領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞人工智能公共安全視覺識別、智能語音、智能機(jī)器人人工智能是研究、開發(fā)和用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。近年來，得益于深度學(xué)習(xí)算法的突破、硬件計算能力的提升以及互聯(lián)網(wǎng)及政府、企事業(yè)單位數(shù)據(jù)的積累，以人臉識別、語音識別等為代表的感知人工智能達(dá)到了商用化水平。資本的持續(xù)投入與國家產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策不斷出臺，促使計算機(jī)視覺、自然語言理解、語音識別等人工智能技術(shù)正逐步從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。公共安全作為與人們生命財產(chǎn)安全緊密相關(guān)的重要領(lǐng)域，也在人工智能的助推下，迎來了一輪新的技術(shù)革新，相關(guān)智能化應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。1人工智能發(fā)展歷程及政府戰(zhàn)略世界人工智能發(fā)展分為三個階段，1956-1976基于符號邏輯的推理證明階段，1976-2006基于人工規(guī)則的專家系統(tǒng)階段，2007至今，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)階段，尤其是2016年3月，谷歌公司人工智能程序“AlphaGo”，與韓國棋手李世石在圍棋上正面交鋒，李世石最終以1:4的成績不敵AlphaGo,投子認(rèn)輸;2017年5月，AlphaZero在中國烏鎮(zhèn)圍棋峰會挑戰(zhàn)世界第一的世界圍棋冠軍柯潔，并以3比0獲勝，引起世界主要國家及學(xué)術(shù)界對人工智能廣泛關(guān)注和新一輪的人工智能浪潮。世界主要大國在人工智能領(lǐng)域紛紛出臺國家戰(zhàn)略，加快頂層設(shè)計，搶抓人工智能時代的主導(dǎo)權(quán)。美國白宮接連發(fā)布了三份關(guān)于人工智能的政府報告，成為世界上第一個將人工智能發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面的國家；同時將人工智能的戰(zhàn)略規(guī)劃視為美國新的阿波羅登月計劃，希望美國能夠在人工智能領(lǐng)域擁有像其在互聯(lián)網(wǎng)時代一樣的霸主地位。英國通過2020年國家發(fā)展戰(zhàn)略確定了人工智能的發(fā)展目標(biāo)；并同時發(fā)布政府報告，要在英國政府內(nèi)加速應(yīng)用人工智能技術(shù)。不僅僅是英美兩國，歐盟早在2014年就啟動了全球最大的民用機(jī)器人研發(fā)計劃“SPARC”。日本政府在2015年制定了《日本機(jī)器人戰(zhàn)略：愿景、戰(zhàn)略、行動計劃》，宣稱日本要進(jìn)行人工智能機(jī)器人的革命。中國政府于2017年7月20日制定了《新一輪人工智能發(fā)展規(guī)劃》，從戰(zhàn)略態(tài)勢、總體要求、資源配置、立法、組織等各個層面闡述了我國人工智能發(fā)展規(guī)劃，將人工智能上升到國家戰(zhàn)略層面，并提出人工智能產(chǎn)業(yè)要成為新的重要經(jīng)濟(jì)增長點，到2020年，我國人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步；到2025年基礎(chǔ)理論實現(xiàn)重大突破；到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體均達(dá)到世界領(lǐng)先水平，我國將成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心，為躋身創(chuàng)新型國家前列和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國奠定重要基礎(chǔ)。2人工智能在公共安全領(lǐng)域應(yīng)用情況目前在公共安全領(lǐng)域應(yīng)用的人工智能技術(shù)主要包括圖像識別、視頻結(jié)構(gòu)化及智能大數(shù)據(jù)分析等。人工智能在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用場景主要包括犯罪偵查、交通監(jiān)控、自然災(zāi)害監(jiān)測、大型活動安保、網(wǎng)絡(luò)信息安全等。（1）犯罪偵查場景已有大量成熟應(yīng)用依托安防行業(yè)的信息化基礎(chǔ)以及積累的專業(yè)知識，犯罪偵查成為人工智能在公共安全領(lǐng)域最先落地的場景。各大安防巨頭和人工智能獨角獸企業(yè)都紛紛在該方向上進(jìn)行智能化布局，相關(guān)產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，大致可分為三類。一是身份核驗類產(chǎn)品。該類型產(chǎn)品一般安裝在各類場所的出入口位置，能夠?qū)⒉杉膶嵢巳讼駡D片，與其所持有效身份證件的照片進(jìn)行比對，不僅可有效核對人、證是否一致，還可將核對的身份信息與后臺數(shù)據(jù)庫碰撞比對，實現(xiàn)黑名單的實時報警，從而有效助力公安機(jī)關(guān)身份核查、刑事偵察、安全檢查等工作，極大地提升工作效率，并降低警力投入。二是智能視頻監(jiān)控類產(chǎn)品。該類型產(chǎn)品由一般分布在飛機(jī)場、火車站、公共道路等公共場所的視頻監(jiān)控攝像頭，以及后臺視頻數(shù)據(jù)存儲、分析設(shè)備組成?？商峁┤四樧ヅ?、布控報警、屬性識別、統(tǒng)計分析、重點人員軌跡還原等功能。三是視頻結(jié)構(gòu)化類產(chǎn)品。該類產(chǎn)品通過對視頻內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，提供基于分析結(jié)果的以圖搜圖、畫圖搜索、實時軌跡追蹤等功能。（2） 交通監(jiān)控場景智能化成效不斷顯現(xiàn)人工智能在交通監(jiān)控的應(yīng)用主要有兩類產(chǎn)品。一是交通疏導(dǎo)類。該類型產(chǎn)品利用獲取的路口路段車流量、飽和度、占有率等交通數(shù)據(jù)，通過優(yōu)化燈控路口信號燈時長，以達(dá)到緩解交通擁堵的目的。二是違法行為監(jiān)測類。一些智能交通系統(tǒng)可利用視頻檢測、跟蹤、識別等技術(shù)，根據(jù)車輛特征、駕乘人員姿態(tài)等圖像數(shù)據(jù)，有效識別違法行為。特別是針對“假牌”、“套牌”、“車內(nèi)不系安全帶”、“開車打電話”等需要人工甄別的違法行為，這些智能交通系統(tǒng)不僅事半功倍，而且極大減少人工投入，大大提升工作效率。（3） 自然災(zāi)害監(jiān)測場景國外巳規(guī)模落地在風(fēng)暴、泥石流、洪水等自然災(zāi)害的智能化監(jiān)測預(yù)警方面，國外已經(jīng)有比較成熟的應(yīng)用探索。風(fēng)暴災(zāi)害方面，IBM為美國安大略省HydroOne電力公司開發(fā)的風(fēng)暴智能預(yù)測工具，可以通過分析氣象實時數(shù)據(jù)，預(yù)測風(fēng)暴災(zāi)害的嚴(yán)重程度和嚴(yán)重區(qū)域，從而幫助該電力公司提前布置電工，以幫助受災(zāi)城市快速地恢復(fù)供電。泥石流災(zāi)害方面，日本大阪大學(xué)的研究人員針對日本全國50多萬處的泥石流侵害點的現(xiàn)實情況，開發(fā)出了一款能夠預(yù)測泥石流發(fā)生的AI系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用天氣預(yù)報信息，分析降水量和降水時間，再結(jié)合安置在山體、河流中的傳感器數(shù)據(jù)，從而計算出泥石流發(fā)生的概率并預(yù)警。相比傳統(tǒng)的監(jiān)測預(yù)警方式，這種AI系統(tǒng)能將泥石流災(zāi)害的預(yù)報時間從提前幾分鐘大大提升到提前幾個小。（4）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)突飛猛進(jìn)在社會信息化和網(wǎng)絡(luò)化三十多年的發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)伴隨著網(wǎng)絡(luò)攻擊的變化不斷變革。在這三十多年里出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)攻擊的三次浪潮，也隨之誕生了三代網(wǎng)絡(luò)安全核心技術(shù)。其中，第一代技術(shù)是“查黑”；第二代技術(shù)是“查白”，第三技術(shù)是“查行為”。第三代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)采取以空間換時間、以算力提戰(zhàn)力、以已知求未知策略，以盡可能全面的大數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，以機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能的行為分析為核心，從每天新增的樣本、第三方報告等海量數(shù)據(jù)資源中，形成超過百份的威脅和漏洞情報，通過在線或離線方式推送到客戶側(cè)的產(chǎn)品、服務(wù)、平臺。目前，360公司已經(jīng)建成了比較完備的第三點“查行為”的核心技術(shù)體系，推出了態(tài)勢感知系統(tǒng)、威脅情報分析、安全運營平臺等一系列解決方案，一定程度上解決了互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)絡(luò)信息安全的問題。3人工智能在公共安全領(lǐng)域下一步發(fā)展趨勢人工智能在算法、算力（計算能力）和算料（數(shù)據(jù)）等“三算”方面取得了重要突破，正處于從“不能用”到“可以用”的技術(shù)拐點，公共安全領(lǐng)域理論、支撐技術(shù)也高速發(fā)展著，“人工智能+公共安全”最終將深刻改變各行各業(yè)和城市管理。（1） 從感知、采集向理解決策轉(zhuǎn)化在感知和認(rèn)知的部分，比如視覺、聽覺、機(jī)器在一定限定條件下已經(jīng)能夠做到足夠好了。當(dāng)然這些任務(wù)本來也不難，機(jī)器的價值在于可以比人做得更快、更準(zhǔn)、成本更低。但這些任務(wù)基本都是靜態(tài)的，即在給定輸入的情況下，輸出結(jié)果是一定的。而在一些動態(tài)的任務(wù)中，比如如何下贏一盤圍棋、如何開車從一個路口到另一個路口、如何在一只股票上投資并賺錢，這類不完全信息的決策型的問題，需要持續(xù)地域環(huán)境進(jìn)行交互、收集反饋、優(yōu)化策略，這些也正是強(qiáng)化學(xué)習(xí)的強(qiáng)項。而模擬環(huán)境（模擬器）作為強(qiáng)化學(xué)習(xí)生根發(fā)芽的土壤，也是一個重要的研究方向。（2） 從事后查證、處置向事前預(yù)警前移隨著智能化技術(shù)的不斷完善，主動應(yīng)用和事前預(yù)警成為可能；人臉識別、異常行為分析、人數(shù)計數(shù)、音頻檢測等智能化應(yīng)用明顯顯示出公共安全將從事后查證向事前預(yù)警前移的趨勢，這些應(yīng)用可以有效防止各類案事件的發(fā)生；視頻濃縮、視頻摘要檢索也全面提升了事后處理的效率和質(zhì)量。此外，大數(shù)據(jù)應(yīng)用下的云存儲和云計算也在為構(gòu)建新一代的數(shù)據(jù)中心和計算中心提供有力的保障。公共安全從傳統(tǒng)模式大踏步邁入智能新時代，從1.0的“事后追溯”、“人防”為主升級為“實時監(jiān)管”與事前預(yù)防，“技防”為主。在技術(shù)層面上，事件的發(fā)現(xiàn)能力、事件的分析能力、事件的研判能力、事件的處置能力、數(shù)據(jù)采集以及存儲能力發(fā)展，應(yīng)急響應(yīng)所需的數(shù)據(jù)要涵蓋流量數(shù)據(jù)、終端數(shù)據(jù)、SIEM數(shù)據(jù)，并結(jié)合第三方數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研判。從人海戰(zhàn)術(shù)向“人工+機(jī)器人”轉(zhuǎn)變安防機(jī)器人安全性、便捷性、全面性和智能化的特性已經(jīng)越來越受到市場的肯定。安防機(jī)器人集成了視頻、語音、氣體監(jiān)測、一鍵報警等多個系統(tǒng)，從仿生視覺、聽覺、嗅覺、觸覺的角度對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行多維度、立體化監(jiān)測。安防機(jī)器人作為新興產(chǎn)品，集傳統(tǒng)安防行業(yè)眾多技術(shù)于一體，它既可以協(xié)助人們完成重要場合的監(jiān)控保安工作，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集，構(gòu)成完整的監(jiān)控系統(tǒng)，在安全性上具備絕對優(yōu)勢。在巡檢安防方面：由于智能巡檢機(jī)器人在環(huán)境應(yīng)對、性能強(qiáng)大等方面具有人力所不具備的特殊優(yōu)勢，越來越多的智能巡檢機(jī)器人被應(yīng)用到安防巡檢、電力巡檢、軌道巡檢等特殊場所，并且輕松完成任務(wù)。安防機(jī)器人作為新興的產(chǎn)品，既可以代替人們完成重要場合的監(jiān)控保安工作，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集，構(gòu)成完整的監(jiān)控系統(tǒng)，在安全性上具備絕對優(yōu)勢。因此安防機(jī)器人具備存在市場的必要性。在反恐應(yīng)急方面頻繁爆發(fā)的恐怖案件對事前安防，事后防暴處置都提出了很高的要求。反恐機(jī)器人將會在其中充當(dāng)重要角色，去為人們破解危險，打擊恐怖主義