計(jì)算機(jī)聽(tīng)音尋船

研究人員訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算式“偷聽(tīng)”貨船經(jīng)過(guò)時(shí)發(fā)出的聲音以確定它的位置。圖片來(lái)源：Christopher Intagliata

在電影《獵殺紅色十月號(hào)》中，由演員Sean Connery扮演的蘇聯(lián)潛艇艇長(zhǎng)命令船員確定一個(gè)目標(biāo)的定位時(shí)說(shuō)：“Vasily，給我一個(gè)聲脈沖，只要一個(gè)。”

這里的聲脈沖是指“主動(dòng)聲吶”。美國(guó)海軍研究辦公室（ONR）的Bob Headrick說(shuō)，它是打開(kāi)手電筒的聲學(xué)對(duì)等物。這意味著你在獲得信息，但同時(shí)也向其他船只泄露了自己的位置。

“你知道對(duì)于潛艇來(lái)說(shuō)第一要?jiǎng)?wù)是保證不被人發(fā)現(xiàn)。”潛艇可以通過(guò)偷聽(tīng)其他船只的聲音——如傾聽(tīng)螺旋槳和電子設(shè)備的聲音——確保自己的秘密位置。這樣的方法叫作“被動(dòng)聲吶”，通常它需要一名有技術(shù)的操作者。但研究人員正在教機(jī)器做這件事。

他們首先用28個(gè)水下麥克風(fēng)的陣列記錄了水下貨船離開(kāi)加州海岸時(shí)的隆隆聲，并把這種聲音和船只的真實(shí)GPS坐標(biāo)“喂給”機(jī)器學(xué)習(xí)算式。然后，研究人員給了算式新的記錄并提問(wèn)：“現(xiàn)在船在哪里？”

“它做得非常好。”斯克里普斯海洋研究所水下聲學(xué)研究博士Emma Ozanich說(shuō)。利用聽(tīng)學(xué)數(shù)據(jù)，她說(shuō)，算式指出了10公里外船的位置，誤差僅有兩三百米。

但人們并不清楚該機(jī)器現(xiàn)在知道什么。“機(jī)器學(xué)習(xí)特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有趣的一部分是，它很難真正把具體學(xué)習(xí)的東西拿出來(lái)。它有點(diǎn)像一個(gè)黑盒子。”該研究近日發(fā)表于《美國(guó)聲學(xué)學(xué)報(bào)》。

ONR的Bob Headrick說(shuō)，與真實(shí)世界場(chǎng)景潛艇需要解決的問(wèn)題相比，這里使用的數(shù)據(jù)相對(duì)簡(jiǎn)單。盡管如此，他依然表示，隨著進(jìn)一步的發(fā)展，你可以“通過(guò)努力，創(chuàng)造一個(gè)可以擊敗訓(xùn)練有素的操作員的計(jì)算機(jī)程序”。

畢竟，機(jī)器打敗最好的人類(lèi)操作員是有先例的。那就是另一場(chǎng)戰(zhàn)役：國(guó)際象棋。