①最近，中美科学家开发出的一款聊天机器人因拥有“喜怒哀乐”等各种情绪而引发关注。充满个性、形状各异的机器人是许多科幻电影中的重要元素，而在现实生活中，它们的一些专业技能也达到炉火纯青的地步，能扫地下棋，甚至定稿。但是，机器人最终能与我们人类愉快地谈心吗？

       ②能聊天的机器人，最早在上世纪60年代就由美国麻省理工学院的科学家开发出来了。它的名字叫作“伊丽莎”，能够模仿心理治疗师问一些开放而模糊的问题，比如“您感觉如何？”“这是什么意思？”“请继续说”。结果，一些人还真误会了，以为自己在与真人对话。

       ③“伊丽莎”只能完成针对特定领域的对话，远远称不上“智能”。随后的几十年里，不断有一些聊天机器人问世，如1972年能模拟精神分裂症患者的“帕里”以及近年来比较有名的对话程序“艾丽斯”、Jabberwacky等。

       ④如今，人工智能领域专家有一个十分大胆的预测：以聊天机器人为主的人机对话系统将是下一代人机交互平台。美国谷歌、脸书、微软等各大巨头也纷纷推出自己的产品。苹果公司的Siri、亚马逊的Alexa等语音助手，也是一种聊天机器人。

       ⑤助手型聊天机器人和物联网结合起来，可为智能家居、车载设备等智能终端提供聪明的“大脑”，让机器听懂人话。我们无需点开APP，而是说一句话就能实现特定功能。比如内嵌人工智能语音助手Alexa的亚马逊Echo智能音箱可完成开关家用电器、播放音乐、网购等任务，询问苹果公司的Siri如何在下班高峰尽快回家，它会自动打开地图显示出规避拥堵的路线。

       ⑥和机器人交流，最重要的是要把人的自然语言翻译成机器能听懂的指令，这就需要自然语言理解。除了理解语言的字面意思，研究者也致力于挖掘话语的“弦外之音”，希望机器人能理解人的情绪。

       ⑦中国清华大学黄民烈等人和美国伊利诺伊大学刘兵教授合作的“情绪聊天机器”，在“拟人化”的道路上向前迈出了一步。具体来说，基于深度学习技术开发的这个系统可表达出快乐、伤感、愤怒、厌烦、好感五种情绪。比如，当用户键入“比情人节更庸俗的事就是、对情人节的接待规格提出要求”后，机器人表达快乐情绪时会回答：“情人节快乐！”；而表达生气情绪时则回答：“这是赤裸裸的炫耀啊！”

       ⑧刘兵说，关于机器的传统观点是它们没有情感，不能与人类有情感地交流，但他认为这句话的第一个部分有待争论，而第二个部分可能就是错的。“我相信机器人与人类有情感地聊天是有可能的，而这项研究就是朝着这个目标迈出的重要一步。”

       ⑨“对自然语言的理解不能仅仅停留在语义层面，‘理解’的核心恰恰是意图和情感。”曾任微软亚洲互联网工程院副院长的简仁贤说。他希望开发出能识别与理解谈话者情绪情感、了解对方意图和需求，达到情感和认知交互的情感机器人。

       ⑩专家们一致同意，要让我们人类感觉到聊天的智慧与快乐，机器人尚需勤加“修炼”。

       ⑪美国得克萨斯大学计算机科学系副主任彼得·斯通教授对记者说，“但要可靠地做到这一点，始终是一个挑战，特别是对聊天机器人而言”。美国南加州大学米林德·坦贝教授认为，虽然能完全理解人类情感的机器似乎还相当遥远，“理解人类情感领域的快速发展可能会带给我们惊喜”。

       ⑫简仁贤的愿景十分“科幻”，希望将电影《她》中所描绘的具有丰富情感，能读懂、看管、听懂、有记忆的人工智能带入现实世界。

（2017年5月27日《济南时报》）

南极冷还是北极冷？

袁林喜

    ①1929年11月29日，美国海军中校理查德·伯德飞越南极，成为第一个飞越南极的人。而就在3年以前，伯德也成功飞越了北极。所以也是第一个同时飞越过两极的人。

    ②你如果遇到他，会问什么问题呢？恐怕很多人会问这个问题：南极冷还是北极冷？

    ③南极冷还是北极冷？先让我们来看看中国的两极考察站。北极的黄河站位于北纬79°，夏天拜访那儿的人可以发现，考察站周围的海湾积雪全融化了，大量苔原植物生长繁茂，甚至出现很多开花植物，北极绒鸭、北极燕鸥等海鸟活跃起来，呈现出一片鸟语花香的景象，让人怀疑是否真的到了北极！相比之下，位于南纬62°的长城站却是另一番景象，考察站区常年积雪不融化，温度也低，动植物种类稀少。数据显示：北极的年平均气温为-10℃左右，最低纪录为-70℃；而南极的年平均气温为-25℃至-30℃，最低纪录是-90℃。显然，南极要比北极冷！

    ④那么，是什么原因导致南极比北极更冷呢？

    ⑤首先是南极与北极的地形差异。南极为大海包围的陆地，面积约 1400 万平方千米，其中约98%被大陆冰盖覆盖，而且这些冰盖的平均厚度可达近2000米，终年不化。北极地区则是陆地包围海洋，北冰洋主要被欧亚、北美大陆所包围，面积约1310万平方千米，其中冰面积约为850万平方千米，仅为南极冰面积的60%左右。而且，北极地区的冰雪在夏季会大量融化，导致夏季冰面积更小。此外，北极的北冰洋海水的热容量大，吸热本领强，吸收的热量就更多，导致北极比南极要暖和得多。

    ⑥其次，南极海拔比北极高。南极平均海拔高度为2350米，其中超过3000米的地方约占南极大陆面积的25%，最高约5140米，是世界上平均海拔最高的大洲。而北极近2/3的面积都是海洋，平均海拔仅与海平面相当。海拔越高温度就会越低，正所谓“高处不胜寒”，因此南极就会比北极气温更低。

    ⑦第三，南极热量交换比北极少。由于南大洋有绕南极的西风环流和南大洋环流，南极无论是大气环流还是大洋环流均比较封闭，与中低纬度的热量交换较少，得不到热量的有效补充。相比较而言，北极地区与中低纬度的大气环流和大洋环流的交换则比较频繁，来自于中低纬度的热量可以通过环流向北极地区进行有效输送，这样就导致北极比南极温暖。

DNA存数据

    ①“欢迎来到DNA数据保护中心！您现在正在档案馆里。”讲解员微笑着做了一个手势，示意我们可以仔细观察这间屋子。仅仅三十多平方米的房间，储藏着全世界三分之一人口的所有数码信息，包括数千亿张家庭照片、音乐、文件和其它影像资料。

    ②这个场景一点也不“科幻”，就像在“硬盘”上保存数据一样，人们已经知道怎么在DNA上保存数据了。2016年4月，著名的好莱坞影视技术公司特艺集团的研发团队宣称自己已经在几段DNA上储存了100万份电影《月球旅行记》的拷贝。

    ③特艺集团的成就并非创举。早在2012年和2013年，就有两个团队将一本300页的书、若干图像、一个PDF文件，甚至声音成功地储存在了DNA上。而这次新奇之处在于第一次成功地把视频资料储存到了DNA上。这也说明现在已经可以在DNA上存储一切数码信息。

    ④如今，人类产生越来越多的信息，而储存它们变得越来越困难。在电脑和手机的时代，我们现在每年制造出来的数据要比人类有文字以来产生的数据总和还要多!预计从2013年到2020年，这一数据量将增长11倍，且这种趋势并无逆转迹象。根据数据储存专业公司易安信的计算，如果用内存为128GB的苹果ipad Air来储存这些数据，所需的ipad Air叠起来可以在地球到月球之间堆六摞。人类呼唤比现有储存系统更高效的新系统。

    ⑤DNA恰能满足以上需求。数十亿年来，它一直是生物遗传信息的载体。DNA能将数量惊人的数据储存在极小的体积里，因此也是最高效的：在体积不到一只蚂蚁的百分之一的人类细胞核中，DNA包含有35亿对碱基，而碱基是编码遗传信息的最基本的材料。在硬盘上，信息以“字节”(0或1)形式记录，每个字节要占200纳米(0.0002毫米)的空间；而在DNA上，记录一个字节只需0.2到0.3纳米。

    ⑥如今，Google、facebook和亚马逊为了储存数据，需要多个面积数倍于标准足球场的数据中心的支持，而且这还很耗电。而用DNA这种新型载体，只需一个汽车后备厢就能满足它们所有数据的储存需求。

    ⑦那么，DNA如何去录视频的呢？特艺集团请来美国基因学家当顾问。他们首先将电影数码化，转化成电脑能识读的二进制语言，也就是转化成一系列0和1的编码。然后研究人员将这些二进制编码转化成由四个碱基（A，C，C，T）构成的DNA编码。得到这这串编码后，就能制成相应的DNA序列，并在合成器（一组能自动拼接A，C，C，T的机器）的帮助下，拷贝数千份。这样就获得了DNA片段，它们如同发丝一样漂浮在装有液体的玻璃容器里，每一份都包含着电影的一个片段。

    ⑧DNA储存的另一张王牌就是它的持久性。只要储藏空间保持寒冷干燥且避光，保存时效可能长达数千年，即使在恶劣环境中其半衰期也超过500年。现有的其他载体，无论是硬盘、CD还是DVD，最多只能保存数十年。并且，这些载体一旦过了保存期限，硬件就会更新换代，再也找不到能读取它们的机器了。但DNA储存就没有此类问题：只要有人类存在，就一定会有破译编码的技术。

    ⑨不过DNA储存还无法立即取代硬盘。读取(排序)尤其是写入(合成)所需的时间还是太漫长了。不仅如此，这两个步骤目前耗资甚巨，合成成本可达数百至数千欧元。

    ⑩但数十年后，或许DNA储存就会普及。对于没有迫切使用需求的信息，我们就可以考虑用DNA来储存。事实上，DNA储存已经引起了电影公司、博物馆、档案馆，还有诸如亚马逊、Google之类有长期信息储存需求的机构的兴趣。

⑪信息技术巨头微软公司即于2016年4月宣布，将购买1000万条DNA，用于研究数据储存。这次，科学终于追上了科幻小说的步伐!

大数据  云气象

    ①我们平时从电视、报纸、网站或手机上获取的看似简单的天气预报，其背后却有着极其庞杂的数据采集和分析作支撑。用现在时髦的话来说，天气预报是经过“云计算”得到的大数据产品。

    ②为了获取精确的气象预报，气象部门历来都会收集大量数据，组成超大的“数据库”。这些数据来自一个庞大的观测网络。目前，全国有2000多个地面站、120多个高空探测站、6颗在轨卫星、5万多个自动监测站、600多个农业检测站、300多个雷达站等，逐日逐小时甚至逐分钟对不同地点、不同高度的各种气象要素进行监测。仅在贵州，每天就有85个气象站、3万多个区域自动气象站、7部新一代多普勒天气雷达、2个探空雷达站对贵州境内的各种气象要素进行实时监测。

    ③随着预报业务的不断发展以及大数据、云计算的应用，这些数据变得更加精密，数量也持续增加，气象预报也变得越来越精确。现在，我们已经可以随时随地通过电脑、手机、电视、网站等查询天气预报，其精度甚至可以精确到一公里、一小时以内。

    ④早晨起床后穿薄的还是厚的衣服？要不要进行晨练？长假期间是否要外出旅游？旅游时需要带哪些随身物品……如何选择，天气预报会为你提供有效参考。

    ⑤随着各行各业对气象信息的需求越来越大，气象部门还需要针对不同领域、不同行业、不同群体制作相应的气象产品，包括面向社会群体的公众气象服务，面向水利、电力、交通、农业以及其他部门或企业的专业专项服务，以及针对干旱、暴雨、森林火险、雷电等灾害性天气的气象灾害预报预警服务等。

    ⑥比如说能源，可以通过分析电力负荷历史加上气象数据进行用电量估算；农业方面，通过某一地的农耕历史与相关气候信息，就可以指导农户进行农作物种养殖结构调整；还有交通，航班准点率历史加上机场历史天气特征，就可以得到航班延误预测……这些日益丰富的气象产品构成了气象大数据的重要部分，让我们的生活变得更加丰富、便捷。

    ⑦当气象邂逅大数据，气象大数据将大有作为，它必将更大程度减轻灾害损失，为社会创造更多的财富，为人们带来更加美好的生活。

智能机器会超越人类吗？

    ①智能机器真的有可能超越人类吗？2016年3月15日，围棋“人机大战”第五场，“阿尔法围棋”以四比一的比分击败世界顶尖围棋高手九段李世石。这更激发了人们对人工智能的关注。

    ②的确，如果按照固定的程序进行预算，人脑的确赶不上人工智能。而无论是国际象棋还是围棋，都是可以完全程序化的一种运动。如果我们问“阿尔法”一个简单的问题：“你赢了比赛开心吗？”它就不能像人一样笑着回答，因为它并不具备人类的情感，也不具备人脑的灵活性，不能解答任何程序设计范围之外的问题。

    ③现有机器和人最大的区别是什么？是人有智能，而现有机器并不具备真正的智能。严格地讲，智能机器只能执行特定的指令，而人则是处理所有感受到的信息。显然，执行指令与处理信息有着本质的不同。

    ④随着人工智能的不断发展，研究智能机器的专家也要懂得神经科学，以便模拟人脑的神经网络构造来建造仿生智能机器。当然，要建造这样一台仿生机器人的困难程度是难以想象的，因为人脑是世界上已知的最复杂、最神奇的“自动化机器”。人脑拥有1000亿个神经细胞，而每一个神经细胞都有数千个突触和其他神经细胞相连，神经细胞通过这些突触互相交流。一个三四岁的孩子大约有1000万亿个突触，到了成年大概稳定在100万亿个。

    ⑤也就是说，仿生机器人需要拥有1000亿个可以独立运算的处理器，并具有100万亿个信息中转器。无论是制造元件还是整合这些元件，都是一个似乎难以完成的任务。更为可怕的是，这些处理器及信息中转器需要制成不同的类型。要完成仿生机器人的制造，需要最先进的纳米技术，才能把每个处理器做得像神经细胞那么小。它还需要最先进的超级计算机，才能完成对仿生机器人各个器件排列顺序的编程。

    ⑥因为世界上并不缺人，缺的是比人类某些性能更先进的机器。因此，科学家认为，未来的仿生机器人并非是要完全模仿人类的所有功能，而是模仿某项功能，这样仅仅需要模仿某个脑区就可以了，这就大大降低了制造难度，并可以强化某些功能，制造一些具有“特异功能”的电脑。

（选文有改动）

智能家居安防

    ①智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多种技术为一体的综合应用系统，是具有较强的技术性和前瞻性的新产品，

    ②通常，智能家居安防系统主要包括三大系统。

    ③第一是门禁系统。可靠安全的防盗门至关重要，它是家庭防护的第一道防线。门禁系统为主人提供坚固防范的同时，还提供了更多出入的方便。主人可以授权自己、家人、访客，通过密码、指纹、语音口令等智能识别方式方便地进出家门。

    ④第二是报警系统。报警系统由防盗报警系统、防火灾报警系统和防燃气泄漏报警系统等组成，它可以作为一种可靠且有效的方式让家庭能够避免外界侵入和自然因素引起的灾害。报警系统通过安装在室内外的各种传感器，将探测发出的信号最快地传递给相关人员。如烟雾火警探测器和可燃气泄漏探测器，它们在烟雾或可燃气达到一定的浓度时就会迅速发出警报以便用户知晓。

    ⑤第三是监控系统。监控系统是用于本地和远程了解特定区域情况，保留录像备查，起着威慑、监督、取证和管理作用的网络系统。监控系统具有实时监控功能，通过分布在室内的监视器、触摸屏等设备，可以监控住宅周边、门口、各个房间、室内通道等重点区域的实时情况。用户可通过手机随时随地查看家里的变化。系统还会自动将实时监控的影像通过硬盘录像功能录制下来，如果有盗贼闯入，就可以记录下盗贼的影像作为证据。

    ⑥此外，考虑到室内环境安全问题，环境监测系统也被划到安防这一块，顾名思义，环境监测系统主要是对室内环境进行监测的系统，包括甲醛探测仪、PM2.5探测器、二氧化碳探测器等。该系统的功能是实时对空气中某些有害物质的探测和对空气质量进行调节。

    ⑦智能家居安防系统是一个复杂的网络系统。各种智能防护设备通过信息通讯系统、网络系统彼此配合，协调工作，组成一个智能化的安防系统。它为我们享受高品质的智能居家生活提供了有力的保障。