1月15日，谷歌高級研究員、谷歌AI負(fù)責(zé)人Jeff Dean發(fā)表了博文，回顧總結(jié)了2018年谷歌的技術(shù)研究進(jìn)展。

Jeff Dean從谷歌的人工智能、量子計(jì)算、感知技術(shù)、算法理論、AutoML、機(jī)器人以及TPU等多個(gè)技術(shù)層面，系統(tǒng)地還原了谷歌AI的2018。

眾所周知，在去年一整年，谷歌遭遇了諸多危機(jī)，尤其是不作惡的原則受到內(nèi)外的質(zhì)疑。Jeff Dean博客中首要提到的便是谷歌的道德原則和AI。

道德原則和人工智能

今年，我們發(fā)布了Google AI原則，但是，由于AI的發(fā)展非常迅速，AI原則中諸如“避免制造或加強(qiáng)不公平的偏見”、“對人民負(fù)責(zé)”等也在不斷變化和改進(jìn)。

其中，機(jī)器學(xué)習(xí)公平性和模型可解釋性等領(lǐng)域的新研究，正反向推動我們的產(chǎn)品進(jìn)步，使其更具包容性。例如我們在谷歌翻譯中減少“性別偏見”，并允許探索和發(fā)布更具包容性的圖像數(shù)據(jù)集和模型，使計(jì)算機(jī)視覺能夠適應(yīng)全球文化的多樣性。

社會公益

Jeff Dean舉例了AI應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)公共問題的案例：

洪水預(yù)測工作。該研究與Google的許多團(tuán)隊(duì)合作，旨在提供有關(guān)洪水發(fā)生可能和范圍的準(zhǔn)確細(xì)粒度信息，使洪水易發(fā)地區(qū)的人們能夠更好地保護(hù)自己及其財(cái)產(chǎn)。

地震余震預(yù)測的工作。谷歌展示了機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）模型可以比傳統(tǒng)的基于物理的模型更準(zhǔn)確地預(yù)測余震位置。

除此之外，還有許多Google研究人員和工程師合作，使用TensorFlow等開源軟件解決各種科學(xué)和社會問題，例如使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來識別座頭鯨的位置，檢測新的系外行星，識別患病的木薯植物等。

AI輔助技術(shù)

為了使ML和計(jì)算機(jī)科學(xué)幫助用戶更快更有效地完成任務(wù)，谷歌推出了智能語音技術(shù)Google Duplex。

這是一個(gè)囊括自然語言研究和對話理解以及文本、語言識別的技術(shù)。其核心是一個(gè)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用的是TensorFlow Extend（TFX）的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺構(gòu)建。

當(dāng)Google Duplex撥打電話時(shí)，它的聲音近乎真實(shí)的普通人。你可以聽到Google Duplex幫你打電話預(yù)約理發(fā)。

其他應(yīng)用案例還包括Smart Compose，它可以使用預(yù)測模型提供有關(guān)如何撰寫電子郵件的相關(guān)建議，使電子郵件撰寫過程更快更容易的工具。

我們研究的一個(gè)重點(diǎn)是讓Google智能助理這樣的產(chǎn)品支持更多語言，并且可以更好地理解語義相似性。

量子計(jì)算

在過去的一年里，我們制作了許多令人興奮的量子計(jì)算新成果，包括開發(fā)了一種新的72比特通用量子計(jì)算設(shè)備Bristlecone，該設(shè)備可以擴(kuò)大量子計(jì)算機(jī)在量子領(lǐng)域可以解決的問題。

我們還發(fā)布了量子計(jì)算機(jī)的開源編程框架Cirq，并探討了量子計(jì)算機(jī)如何用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。最后，我們分享了量子處理器性能波動的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)以及量子計(jì)算機(jī)如何作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算基板的一些想法。

自然語言理解

2018年，Google的自然語言研究在基礎(chǔ)研究和以產(chǎn)品為中心的合作上都取得了非常棒的成果。我們在之前的機(jī)器學(xué)習(xí)模型基礎(chǔ)上開發(fā)了一個(gè)新的并行版本的模型 Universal Transformer，它在包括翻譯和語言推理在內(nèi)的許多自然語言任務(wù)中都顯示出強(qiáng)大的技術(shù)能力。

我們還開發(fā)了BERT，這是第一個(gè)深度雙向，無監(jiān)督的自然語言處理模型，僅使用純文本語料庫進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，就能使用遷移學(xué)習(xí)對各種自然語言任務(wù)進(jìn)行微調(diào)。

感知

我們的感知研究解決了允許計(jì)算機(jī)理解圖像，聲音以及為圖像獲取、壓縮、處理，創(chuàng)造性表達(dá)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)提供更強(qiáng)大工具的難題。

Google AI使命的一個(gè)關(guān)鍵是讓其他人能夠從我們的技術(shù)中受益，今年我們在改進(jìn)作為Google API一部分的功能和構(gòu)建塊方面取得了很大進(jìn)展。比如通過ML Kit 在Cloud ML API和面部相關(guān)設(shè)備構(gòu)建塊中實(shí)現(xiàn)視覺和視頻的改進(jìn)和新功能。

MobileNetV2是谷歌的下一代移動計(jì)算機(jī)視覺模型，我們的MobileNets廣泛應(yīng)用于學(xué)術(shù)界和工業(yè)界。MorphNet提出了一種有效的方法來學(xué)習(xí)深層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，從而在計(jì)算資源有限的同時(shí)，改進(jìn)圖像和音頻模型上的性能。

計(jì)算攝影

手機(jī)拍照性能的提升不僅僅在于物理傳感器的改進(jìn)，更大部分要?dú)w咎于計(jì)算攝影技術(shù)的發(fā)展。

我們的計(jì)算攝影技術(shù)正在與Google的Android和消費(fèi)者硬件團(tuán)隊(duì)密切合作，將這項(xiàng)研究交付給最新的Pixel和Android手機(jī)及其他設(shè)備。2014年，我們推出了HDR ＋，可以在軟件中對齊幀，并將它們與計(jì)算軟件結(jié)合，使圖片具有比單次曝光更高的動態(tài)范圍。這是2018年我們能夠在Pixel 2中開發(fā)Motion Photos，以及Motion Stills中開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式的基礎(chǔ)。

今年，我們在計(jì)算攝影研究方面的主要工作之一就是創(chuàng)造一種名為Night Sight的新功能，即便在沒有閃光燈的情況下，也能讓Pixel用戶在非常昏暗的場景中拍出清晰的照片。

算法和理論

在過去的一年中，我們的研究涵蓋從理論基礎(chǔ)到應(yīng)用算法，從圖形挖掘到隱私保護(hù)計(jì)算等廣泛領(lǐng)域。我們在優(yōu)化方面的工作涉及從研究機(jī)器學(xué)習(xí)的持續(xù)優(yōu)化到分布式組合優(yōu)化的領(lǐng)域。在前一領(lǐng)域，我們研究用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)優(yōu)化算法的收斂性（其贏得了ICLR 2018最佳論文獎），展示了流行的基于梯度的優(yōu)化方法（例如ADAM的一些變體）的問題，為新的基于梯度的優(yōu)化方法提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。