[摘要]研究人員使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析從人類目標身體上反射回來的無線電信號，然后創(chuàng)建出動態(tài)的抽象人形圖。當目標執(zhí)行行走、停止、坐立或擺動四肢等動作時，這些人形圖就會跟著做出相應(yīng)的變化。
【騰訊科技編者按】一直以來，用X射線穿透墻壁看到對面的人，似乎都是科幻小說中天馬行空的想象。但在過去的十年間，來自于麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）迪納-卡塔比（Dina Katabi）教授的研究小組最新的研究成果，讓我們不斷接近這種“透過墻壁看人”的場景。
這個小組的研究項目名叫“RF-Pose”，能通過人工智能（AI）技術(shù)來訓練無線設(shè)備感知人們的姿勢與動作，甚至是在墻壁的另一側(cè)都可以識別。
研究人員使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析從人類目標身體上反射回來的無線電信號，然后創(chuàng)建出動態(tài)的抽象人形圖。當目標執(zhí)行行走、停止、坐立或擺動四肢等動作時，這些人形圖就會跟著做出相應(yīng)的變化。
該研究小組表示，RF-Pose項目可以用來檢測帕金森癥、多發(fā)性硬化癥（MS）以及肌肉萎縮癥等，從而幫助病人更好的了解病情進展，讓醫(yī)生相應(yīng)的調(diào)整藥物治療。它還可以幫助老年人更獨立的生活，監(jiān)測跌倒、受傷和活動模式的變化，提供額外的監(jiān)測效果。該團隊目前正在與醫(yī)生合作，探索RF-Pose在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用。
該團隊收集的所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過了受試者的同意，同時經(jīng)過了匿名化和加密處理，保護用戶的隱私。對于未來的實際運用，團隊計劃創(chuàng)建一個“同意機制”。在這個機制中，安裝設(shè)備的人被要求進行一組特定的動作，以便開啟整個監(jiān)測過程。
“我們已經(jīng)看到，被監(jiān)測者的行走速度和自主活動能力，都為醫(yī)療保健服務(wù)者提供了一種以前從未有過的方式，這對各種疾病的治療和恢復也具有積極的意義?！笨ㄋ缺硎荆呀?jīng)撰寫了一篇關(guān)于這套系統(tǒng)的論文?！拔覀冞@種方法最關(guān)鍵的優(yōu)勢是病人不需要佩戴傳感器，也不需要總是給自己的設(shè)備充電?！?/p>
除了醫(yī)療保健范疇，該團隊還表示RF-Pose系統(tǒng)還可以被用于開發(fā)新型視頻游戲項目。玩家可以在家中模擬游戲中的動作，甚至還可以在搜救任務(wù)中尋找幸存者。
目前研究人員面臨的挑戰(zhàn)主要是大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都是通過手工標記數(shù)據(jù)的方式進行。比如訓練一套可以識別貓的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要查看大量的圖片，并且為每張圖片標記“是貓”或者“不是貓”。但無線電信號卻無法輕易的被人類標記。
為了解決這個問題，研究人員利用無線設(shè)備與照相機收集了一些例子，包括成千上萬張照片，并且照片中的人在進行不同的活動，比如走路、說話、坐立、開門、等電梯等。
然后，團隊利用這些圖像提取人形圖像，并將其顯示給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和對應(yīng)的無線電信號。這種互相結(jié)合的例子使RF-Pose系統(tǒng)可以更好的了解無線電信號與所識別目標之間的聯(lián)系。
在完成訓練后，RF-Pose可以在沒有攝像機的情況下預(yù)估目標人物的姿勢和動作，并且只接收從人體反射回來的無線電信號。
由于攝像頭無法穿透墻壁，所以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不會對沒有墻壁的數(shù)據(jù)進行訓練。讓研究團隊感到非常意外的是，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以自主學習，并且識別整個墻面背后的動作。
“如果你將計算機視覺系統(tǒng)看成是一位老師，那么這就是個非常好的例子證明學生比老師表現(xiàn)得更好?！毖芯繄F隊表示。
除了感知運動，研究團隊還表示該系統(tǒng)利用無線信號的準確識準確率達到了83%。這種能力在搜救場景下非常有用，可以幫助搜救人員了解特定人群的身份。
目前該模型只能輸出2D的人形圖，團隊正在努力希望未來可以輸出3D人形圖，能夠更準確的反映細小的動作。比如通過3D人形圖可以檢測老年人的手臂是否經(jīng)常搖晃，從而判斷是否需要進行進一步的檢查。
“通過視覺數(shù)據(jù)和人工智能的結(jié)合，我們可以更好的理解周圍的環(huán)境，讓生活變得更安全、更有效率。”研究團隊表示。（編譯/音希）
